JPH05226303A - Dry etching method - Google Patents

Dry etching method

Info

Publication number
JPH05226303A
JPH05226303A JP5656692A JP5656692A JPH05226303A JP H05226303 A JPH05226303 A JP H05226303A JP 5656692 A JP5656692 A JP 5656692A JP 5656692 A JP5656692 A JP 5656692A JP H05226303 A JPH05226303 A JP H05226303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
processing chamber
etching
plasma
based material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5656692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Tatsumi
哲也 辰巳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP5656692A priority Critical patent/JPH05226303A/en
Publication of JPH05226303A publication Critical patent/JPH05226303A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase side wall protecting effect at the time of over-etching without changing discharge condition of gas composition or the like, and improve substratum selectivity and anisotropy, in selective etching of GaAs/ AlGaAs system without using CFC (chlorofluorocarbon) gas. CONSTITUTION:An S(sulfur) cover 13 is arranged on the inner wall surface of a process chamber 4 of a microwave plasma etching equipment having magnetic field, and an alternate multiple magnetic field ring constituted of a plurality of permanent magnets 14 is arranged on the outer periphery side. Multi-cusp magnetic field is formed inside the ring, and the diffusion of ECR plasma P in the wall surface direction is restrained. When the permanent magnet 14 is set at a position E, the contact area between the ECR plasma P and the S cover 13 is reduced, so that S supply amount is decreased. When the permanent magnet 14 is set at a position F, S supply amount is increased. By using S2F2/S2Cl2 mixed gas, and making the above contact area large at the time of over-etching, highly anisotropic processing is enabled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造等に適
用されるドライエッチング方法に関し、特にHEMT
(高電子移動度トランジスタ)のゲート・リセス形成工
程におけるGaAs/AlGaAs選択エッチング等
を、クロロフルオロカーボン(CFC)ガスを使用せず
に行い、しかもプロセス途中における側壁保護効果の強
化、およびこれに伴う相対的なラジカル性の低減等の条
件変更を、プラズマの閉じ込め状態を変化させることに
より実現する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching method applied to the manufacture of semiconductor devices, etc.
(High electron mobility transistor) GaAs / AlGaAs selective etching in the gate recess formation process is performed without using chlorofluorocarbon (CFC) gas, and the side wall protection effect is strengthened during the process, and the relative The present invention relates to a method of changing conditions such as radical reduction of radicality by changing the confined state of plasma.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaAsMES−FET(metal
semiconductor field effec
t transistor)を単一基板上に集積化した
MMIC(monolithic microwave
IC)は、高速高周波応答性、低雑音、低消費電力等
の特長を有し、近年、移動体通信や衛生通信用のデバイ
スとして利用されつつある。
2. Description of the Related Art GaAs MES-FET (metal
semiconductor field effec
MMIC (monolithic microwave) in which a single transistor is integrated on a single substrate.
IC) has features such as high-speed and high-frequency response, low noise, and low power consumption, and has recently been used as a device for mobile communication and sanitary communication.

【0003】1980年には、上記GaAsMES−F
ETのさらなる高速化を目指した研究から、HEMT
(high electron mobility t
ransistor)が開発されている。これは、Ga
As化合物半導体のヘテロ接合界面における2次元電子
ガスが、不純物による散乱を受けることなく高速で移動
できることを利用したデバイスである。このHEMTに
ついても高集積化を実現するための研究が続けられてお
り、その加工を行うドライエッチング技術に対する要求
も、より高精度、より高選択比へと向かっている。
In 1980, the above GaAs MES-F
From research aimed at further speeding up ET, HEMT
(High electron mobility t
(Transistor) has been developed. This is Ga
This is a device that utilizes the fact that the two-dimensional electron gas at the heterojunction interface of an As compound semiconductor can move at high speed without being scattered by impurities. The HEMT is also being researched to realize high integration, and the demand for a dry etching technique for processing the HEMT is also toward higher precision and higher selection ratio.

【0004】中でも、GaAs/AlGaAs積層系を
選択的にエッチングしてゲート・リセスを形成する工程
は、HEMT,ヘテロMIS構造FETなどのヘテロ接
合FETの閾値電圧を決める重要な技術である。それ
は、下層側のAlGaAs層における不純物濃度や厚さ
等が、上層側のGaAs層のみを除去すれば然るべき閾
値電圧をもつFETが構成できるように予め設定されて
いるからである。このAlGaAs層上におけるGaA
s層の選択エッチング方法としては、CCl2 2 等の
CFCガスと希ガスの混合ガスを用いる方法が代表的な
ものである。これは、Gaが主として塩化物、Asがフ
ッ化物および塩化物を形成することによりGaAs層が
除去される一方で、下地のAlGaAs層が露出した時
点では蒸気圧の低いAlF3 が表面に形成されてエッチ
ング速度が低下し、高選択比が得られるからである。
In particular, the step of selectively etching the GaAs / AlGaAs laminated system to form the gate recess is an important technique for determining the threshold voltage of a heterojunction FET such as HEMT or hetero MIS structure FET. This is because the impurity concentration, thickness, etc. of the lower AlGaAs layer are set in advance so that an FET having an appropriate threshold voltage can be constructed by removing only the upper GaAs layer. GaA on this AlGaAs layer
As a selective etching method for the s layer, a method using a mixed gas of CFC gas such as CCl 2 F 2 and a rare gas is typical. This is because Ga mainly forms a chloride and As forms a fluoride and a chloride to remove the GaAs layer, while when the underlying AlGaAs layer is exposed, AlF 3 having a low vapor pressure is formed on the surface. As a result, the etching rate decreases, and a high selection ratio can be obtained.

【0005】たとえば、Japanese Journ
al of Applied Physics,Vo
l.20.,No.11(1981)p.L847〜8
50には、CCl2 2 /He混合ガスを用いて選択比
200を達成した例が報告されている。
[0005] For example, Japanese Journal
al of Applied Physics, Vo
l. 20. , No. 11 (1981) p. L847-8
In 50, an example in which a selectivity of 200 is achieved by using a CCl 2 F 2 / He mixed gas is reported.

【0006】しかしながら、上記の選択ドライエッチン
グには、以下のような問題がある。まず、上述のCCl
2 2 等のCFCガスは、いわゆるフロン・ガスと通称
されている化合物の一種であり、周知のように地球のオ
ゾン層破壊の一因とされているため、近い将来にも製造
・使用が禁止される運びである。したがって、ドライエ
ッチングの分野においても代替ガス、およびその使用技
術を開発することが急務となっている。
However, the above selective dry etching has the following problems. First, the above CCl
CFC gases such as 2 F 2 are one of the compounds commonly called so-called CFC gases, and are well known to be one of the causes of the depletion of the ozone layer of the earth. Therefore, they will be manufactured and used in the near future. It is prohibited to carry. Therefore, also in the field of dry etching, it is urgently necessary to develop an alternative gas and its use technology.

【0007】また、上述のCFCガスは、エッチング反
応系内にフルオロカーボン系ポリマーを大量に生成させ
易い。このポリマーは、パターン側壁部に堆積して側壁
保護効果を発揮するので異方性加工に寄与しているが、
その反面、エッチング速度の不安定化やパーティクル・
レベルの悪化等を招き易い。さらに、エッチング時のイ
オンによる照射損傷を回復させるために、300℃程度
のアニールも必要となる。
Further, the above-mentioned CFC gas tends to generate a large amount of fluorocarbon polymer in the etching reaction system. This polymer contributes to anisotropic processing because it is deposited on the side wall of the pattern and exhibits a side wall protection effect.
On the other hand, the etching rate becomes unstable and particles
It is easy to cause deterioration of the level. Further, annealing at about 300 ° C. is also necessary to recover irradiation damage due to ions during etching.

【0008】このような諸問題を解決するための技術と
して、本願出願人は先に特願平3−308327号明細
書において、放電解離条件下で遊離のS(イオウ)を生
成し得るハロゲン化イオウをエッチング・ガスとして用
い、Sの堆積を側壁保護に利用しながらGaAs/Al
GaAs積層系の選択異方性エッチングを行う技術を提
案している。この技術では、上記ハロゲン化イオウとし
て、S/X比〔分子中のS原子数とハロゲン(X)原子
数の比〕の比較的大きいS2 2 ,S2 Cl2,S2
2 等を使用する。このときのウェハは、Sを昇華させ
ずに保持し得る温度に維持されていれば良いので、上記
技術は従来の一般的な低温エッチングのようにウェハを
極低温域まで冷却する必要がない。また堆積させたS
は、エッチング終了後にウェハをおおよそ90℃以上に
加熱することにより容易に昇華除去することができ、何
らパーティクル汚染を惹起させる懸念がない。
As a technique for solving such various problems, the applicant of the present application has previously disclosed in Japanese Patent Application No. 3-308327 that halogenation capable of producing free S (sulfur) under discharge dissociation conditions. GaAs / Al using sulfur as etching gas and S deposition for sidewall protection
A technique for performing selective anisotropic etching of a GaAs laminated system is proposed. In this technique, as the sulfur halide, S 2 F 2 , S 2 Cl 2 , and S 2 B having a relatively large S / X ratio [ratio of the number of S atoms in the molecule to the number of halogen (X) atoms] are used.
r 2 etc. are used. Since the wafer at this time has only to be maintained at a temperature at which S can be held without being sublimated, the above technique does not need to cool the wafer to an extremely low temperature range as in the conventional general low temperature etching. Also deposited S
Can be easily sublimated and removed by heating the wafer to approximately 90 ° C. or higher after etching, and there is no concern that particle contamination will occur.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にドラ
イエッチングの分野では、オーバーエッチング工程にお
ける異方性の低下をいかに防止するかが常に大きな課題
として認識されている。それは、オーバーエッチング工
程ではエッチングすべき材料層が極端に減少するので、
大過剰となったラジカルがウェハ表面で側方マイグレー
ションを起こし、既に形成された側壁保護膜を除去した
り、あるいはパターンの側壁部を浸触したりするからで
ある。化合物半導体層のエッチングもその例外ではな
い。
By the way, in the field of dry etching, it has been generally recognized that how to prevent a decrease in anisotropy in the overetching step is always a major issue. Because the material layer to be etched is extremely reduced in the over etching process,
This is because a large excess of radicals causes lateral migration on the wafer surface, removing the sidewall protection film that has already been formed or touching the sidewall of the pattern. Etching of compound semiconductor layers is no exception.

【0010】S堆積プロセスの場合、この問題はオーバ
ーエッチング工程においてジャストエッチング工程にお
けるよりもエッチング反応系の見掛け上のS/X比を増
大させることにより解決することができる。つまり、ラ
ジカル生成量を相対的に減少させ、Sの堆積量を相対的
に増大させるのである。たとえば上述の特願平3−30
8327号明細書では、オーバーエッチング工程におい
てエッチング・ガスにH2 Sを添加する技術も提案され
ている。これは、H2 Sから解離生成するH*により過
剰なハロゲン・ラジカルをハロゲン化水素の形で除去す
ると共に、H2S自身からもSを供給し、エッチング反
応系のS/X比を上昇させるものである。このようにS
の堆積を促進することは、異方性加工に必要な入射イオ
ン・エネルギーを低減させることにもつながるので、結
果として下地選択性を向上させることも可能となる。
In the case of the S deposition process, this problem can be solved by increasing the apparent S / X ratio of the etching reaction system in the over etching process more than in the just etching process. That is, the radical production amount is relatively decreased and the S deposition amount is relatively increased. For example, the above-mentioned Japanese Patent Application No. 3-30
8327 also proposes a technique of adding H 2 S to an etching gas in an overetching process. This is because H * generated by dissociation from H 2 S removes excess halogen radicals in the form of hydrogen halide and also supplies S from H 2 S itself, increasing the S / X ratio of the etching reaction system. It is what makes them. Thus S
The acceleration of the deposition of Pd also leads to reduction of incident ion energy required for anisotropic processing, and as a result, it becomes possible to improve the underlayer selectivity.

【0011】しかしながら、S堆積プロセスの実用化を
推進するためには、さらに別のアプローチも模索した上
で、できるだけ多くの選択肢の中からプロセスの内容に
応じて最適な方法を選択することが重要であると考えら
れる。この過程では、先行技術の一長一短を認識するこ
とも必要である。たとえば、前述のようにエッチング・
ガスへH2 S等を添加する技術には、エッチング装置の
改造等を伴わずに実施できるという簡便さがある反面、
ガス流量や放電状態の安定化のための所要時間がスルー
プットを低下させる懸念がある。
However, in order to promote the practical application of the S deposition process, it is important to search for another approach and select the most suitable method from among as many options as possible according to the content of the process. Is considered to be. In this process, it is also necessary to recognize the advantages and disadvantages of the prior art. For example, as mentioned above,
Although the technique of adding H 2 S or the like to the gas has the simplicity that it can be carried out without modification of the etching apparatus,
There is a concern that the time required for stabilizing the gas flow rate and the discharge state may decrease the throughput.

【0012】そこで本発明は、Al含有化合物半導体層
上における非Al含有化合物半導体層の選択異方性エッ
チングを、S堆積プロセスを基本としながら、スループ
ットの低下を招くことなく行うことが可能なドライエッ
チング方法を提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, the selective anisotropic etching of the non-Al-containing compound semiconductor layer on the Al-containing compound semiconductor layer can be carried out on the basis of the S deposition process without causing a decrease in throughput. It is an object to provide an etching method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために提案されるものである。すなわち、本願
の第1の発明にかかるドライエッチング方法は、Al含
有化合物半導体層の上に積層された非Al含有化合物半
導体層を選択的にエッチングする方法であって、処理チ
ャンバの内壁面の軸方向の少なくとも一部がS系材料層
により被覆されてなり、かつこのS系材料層の被覆部位
に対峙するごとく該処理チャンバの外周部に補助磁場形
成手段が配設されてなるECRプラズマ装置を使用し、
このECRプラズマ装置に少なくともフッ素系化合物を
含むエッチング・ガスを導入し、前記補助磁場形成手段
の操作によりECRプラズマと前記S系材料層との接触
面積を変化させながらエッチングを行うことを特徴とす
る。
The present invention is proposed to achieve the above objects. That is, the dry etching method according to the first invention of the present application is a method for selectively etching a non-Al-containing compound semiconductor layer stacked on an Al-containing compound semiconductor layer, and is an axis of an inner wall surface of a processing chamber. An ECR plasma device in which at least a part of the direction is covered with an S-based material layer, and an auxiliary magnetic field forming means is arranged on the outer peripheral portion of the processing chamber so as to face the covered portion of the S-based material layer. use,
An etching gas containing at least a fluorine-based compound is introduced into this ECR plasma device, and etching is performed while changing the contact area between the ECR plasma and the S-based material layer by operating the auxiliary magnetic field forming means. ..

【0014】本願の第2の発明にかかるドライエッチン
グ方法は、前記補助磁場形成手段を、前記処理チャンバ
の周方向に沿って略等間隔に配置されかつ該処理チャン
バの半径方向に沿って交互に逆極性となるように着磁さ
れた複数の永久磁石により構成し、前記接触面積の変化
はこの補助磁場形成手段を前記処理チャンバの軸方向に
沿って移動させることにより達成することを特徴とす
る。
In the dry etching method according to the second invention of the present application, the auxiliary magnetic field forming means are arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the processing chamber and are alternately arranged along the radial direction of the processing chamber. It is constituted by a plurality of permanent magnets magnetized to have opposite polarities, and the change of the contact area is achieved by moving the auxiliary magnetic field forming means along the axial direction of the processing chamber. ..

【0015】本願の第3の発明にかかるドライエッチン
グ方法は、前記補助磁場形成手段を、前記処理チャンバ
の周方向に沿って略等間隔に配置されかつ該処理チャン
バの半径方向に沿って交互に逆極性となるように励磁さ
れた複数のコイルにより構成し、前記接触面積の変化は
この補助磁場形成手段に印加する電流を制御することに
より達成することを特徴とする。
In the dry etching method according to the third invention of the present application, the auxiliary magnetic field forming means are arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the processing chamber and are alternately arranged along the radial direction of the processing chamber. It is constituted by a plurality of coils excited so as to have opposite polarities, and the change in the contact area is achieved by controlling the current applied to the auxiliary magnetic field forming means.

【0016】さらに、本願の第4の発明にかかるドライ
エッチング方法は、処理チャンバの内壁面の軸方向の少
なくとも一部がS系材料層により被覆されてなり、かつ
このS系材料層の被覆部位に対峙して該処理チャンバの
外周部を周回するごとく配設され、前記軸方向に沿って
各々同極性となるように励磁された複数のコイルを備え
てなるECRプラズマ装置を使用し、このECRプラズ
マ装置に少なくともフッ素系化合物を含むエッチング・
ガスを導入し、前記複数のコイル相互間の離間距離を前
記軸方向に沿って変化させることにより前記S系材料層
の近傍におけるECRプラズマの密度を変化させながら
エッチングを行うことを特徴とする。
Further, in the dry etching method according to the fourth invention of the present application, at least a part of the inner wall surface of the processing chamber in the axial direction is coated with the S-based material layer, and the coating site of the S-based material layer. The ECR plasma device is provided so as to circulate the outer peripheral portion of the processing chamber facing each other and is excited along the axial direction so as to have the same polarity. Etching that contains at least fluorine compounds in plasma equipment
It is characterized in that etching is performed while introducing a gas and changing the distance between the plurality of coils along the axial direction while changing the density of ECR plasma in the vicinity of the S-based material layer.

【0017】[0017]

【作用】本発明は、S堆積プロセスにおいて、プロセス
途中でエッチング・ガスの組成を変更せずにSの生成量
を変化させるため、磁場配位の制御を行うものである。
入射イオン・エネルギーの制御やプラズマ密度の均一性
の向上を目的とした磁場配位の制御は従来からも行われ
ているが、本発明における磁場配位の制御は、処理チャ
ンバの内壁面に設けられたS系材料層とECRプラズマ
の接触状態を変化させることを目的としている。
In the present invention, in the S deposition process, the magnetic field orientation is controlled in order to change the amount of S produced without changing the composition of the etching gas during the process.
Although the control of the magnetic field orientation for the purpose of controlling the incident ion energy and improving the homogeneity of the plasma density has been performed conventionally, the control of the magnetic field orientation in the present invention is provided on the inner wall surface of the processing chamber. The purpose is to change the contact state between the S-based material layer and the ECR plasma.

【0018】本願の第1の発明は、上述の磁場配位の制
御を補助磁場形成手段の操作により行うものである。E
CRプラズマは、磁場中で円運動を行っている電子がそ
のサイクロトロン角周波数に一致するマイクロ波エネル
ギーを共鳴的に吸収した場合に生成するプラズマであ
る。したがって、ECRプラズマ装置は、言うまでもな
くプラズマ生成用の磁場形成手段を備えている。上記補
助磁場形成手段はこの磁場形成手段とは別個に設けられ
るものであり、プラズマ生成には直接関与はしないが、
プラズマの閉じ込め状態を制御する。本発明では、処理
チャンバの内壁部の軸方向の一部をS系材料層で被覆し
ておき、この被覆部位にほぼ対応する部位に適当な補助
磁場形成手段を設置してこれを操作する。荷電粒子の集
合体であるプラズマは、磁束に直交する方向には拡散し
にくいという性質を有している。したがって、上記の補
助磁場形成手段がチャンバ内壁面に一部沿った磁束を形
成し得るものであれば、その磁束が存在する間はECR
プラズマとチャンバ内壁面を被覆するS系材料層との接
触面積が減少し、このS系材料層からエッチング反応系
へのS供給量は少なくなる。逆に、磁束が消滅すれば接
触面積は増大するので、S系材料層からのS供給量が増
大する。このようにして、エッチング反応系のS/X比
を容易に変化させることができるわけである。
The first invention of the present application is to control the above-mentioned magnetic field orientation by operating the auxiliary magnetic field forming means. E
CR plasma is plasma that is generated when electrons that are circularly moving in a magnetic field resonately absorb microwave energy that matches the cyclotron angular frequency. Therefore, it goes without saying that the ECR plasma device is provided with a magnetic field forming means for generating plasma. The auxiliary magnetic field forming means is provided separately from the magnetic field forming means and does not directly participate in plasma generation.
Control the state of plasma confinement. In the present invention, a part of the inner wall of the processing chamber in the axial direction is coated with the S-based material layer, and an appropriate auxiliary magnetic field forming means is installed at a portion substantially corresponding to this coating portion and operated. Plasma, which is an aggregate of charged particles, has a property that it is difficult to diffuse in the direction orthogonal to the magnetic flux. Therefore, if the above-mentioned auxiliary magnetic field forming means can form a magnetic flux along a part of the inner wall surface of the chamber, the ECR is generated while the magnetic flux exists.
The contact area between the plasma and the S-based material layer covering the inner wall surface of the chamber is reduced, and the amount of S supplied from this S-based material layer to the etching reaction system is reduced. On the contrary, if the magnetic flux disappears, the contact area increases, so that the S supply amount from the S-based material layer increases. In this way, the S / X ratio of the etching reaction system can be easily changed.

【0019】本願の第2の発明は、上記の補助磁場形成
手段をより具体的に規定するものであり、複数の永久磁
石を使用する。これらの永久磁石は、前記処理チャンバ
の周方向に沿って略等間隔に配置され、かつ該処理チャ
ンバの半径方向に沿って交互に逆極性となるように着磁
されており、交互多極磁場リングを構成している。かか
る磁石の配置により形成される磁場配位は、マルチカス
プ磁場として知られており、この磁場中では処理チャン
バの内壁面近傍におけるECRプラズマの拡散が制限を
受ける。したがって、ECRプラズマとチャンバ内壁面
のS系材料層との接触面積を減少させたい場合には、こ
の交互多極磁場リングを該S系材料層による被覆部位を
ほぼ周回する位置に置けば良い。逆に、接触面積を増大
させたい場合には、交互多極磁場リングを上記被覆部位
とは重ならない位置に移動させれば良い。
The second invention of the present application more specifically defines the above-mentioned auxiliary magnetic field forming means, and uses a plurality of permanent magnets. These permanent magnets are arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the processing chamber, and are magnetized so as to have opposite polarities alternately along the radial direction of the processing chamber. Make up the ring. The magnetic field configuration formed by the arrangement of such magnets is known as a multicusp magnetic field, and the diffusion of ECR plasma near the inner wall surface of the processing chamber is restricted in this magnetic field. Therefore, when it is desired to reduce the contact area between the ECR plasma and the S-based material layer on the inner wall surface of the chamber, the alternating multipole magnetic field ring may be placed at a position that substantially circulates the area covered by the S-based material layer. On the contrary, when it is desired to increase the contact area, the alternating multipole magnetic field ring may be moved to a position where it does not overlap with the coating portion.

【0020】本願の第3の発明は、第2の発明と同様、
マルチカスプ磁場を利用するものであるが、永久磁石の
代わりにコイルを使用し、磁場形成を電流のON/OF
Fにより制御可能としたものである。つまり、ECRプ
ラズマとチャンバ内壁面のS系材料層との接触面積を減
少させたい場合にはコイルに通電して励磁し、増大させ
たい場合には通電を停止すれば良いのである。したがっ
て、永久磁石を使用する場合のように交互多極磁場リン
グを処理チャンバの軸方向に移動させる必要がない。
The third invention of the present application is similar to the second invention.
A multi-cusp magnetic field is used, but a coil is used instead of a permanent magnet to turn the magnetic field on / off.
It can be controlled by F. That is, if it is desired to reduce the contact area between the ECR plasma and the S-based material layer on the inner wall surface of the chamber, the coil may be energized to be excited, and if it is desired to be increased, the energization may be stopped. Therefore, it is not necessary to move the alternating multipole field ring axially of the processing chamber as is the case when using permanent magnets.

【0021】なお、ECRプラズマ装置において、EC
Rプラズマの形成に用いられる磁場形成手段(主コイ
ル)の下流側にマルチカスプ磁場を形成してプラズマを
閉じ込める技術は、既に特開昭63−244600号公
報等において知られるところである。一般にECRプラ
ズマ装置内では、処理チャンバの軸方向に沿った強力な
平行磁場が主コイルによって形成されており、半径方向
への荷電粒子の拡散が制限されている。しかも、プラズ
マ発生部へ入力されるマイクロ波のエネルギー分布は一
般には一様でないので、これによってもプラズマ密度に
分布が生じてしまう。したがって、プラズマ発生部にお
けるプラズマ密度の不均一性は、ECRプラズマがある
程度輸送された後でも緩和されにくく、エッチングの不
均一性をもたらすという問題があった。上記公報に記載
される技術は、この問題を解決し、ECRプラズマの均
一性を向上させるものである。
In the ECR plasma device, the EC
The technique of forming a multicusp magnetic field on the downstream side of the magnetic field forming means (main coil) used for forming the R plasma and confining the plasma is already known in JP-A-63-244600. Generally, in the ECR plasma apparatus, a strong parallel magnetic field is formed by the main coil along the axial direction of the processing chamber, and diffusion of charged particles in the radial direction is restricted. Moreover, since the energy distribution of the microwaves input to the plasma generator is generally not uniform, this also causes a distribution in the plasma density. Therefore, the non-uniformity of the plasma density in the plasma generation part is difficult to be mitigated even after the ECR plasma is transported to some extent, which causes the non-uniformity of etching. The technique described in the above publication solves this problem and improves the uniformity of ECR plasma.

【0022】これに対し今回の発明は、エッチング反応
系のS生成量の制御を主眼とするものであるが、上記公
報に記載される技術と同様の原理にもとづき、マルチカ
スプ磁場が存在する間はECRプラズマの均一性を向上
させることができる。
On the other hand, the present invention mainly focuses on the control of the amount of S produced in the etching reaction system, but based on the same principle as the technique described in the above publication, while the multi-cusp magnetic field exists, The uniformity of ECR plasma can be improved.

【0023】本願の第4の発明では、上記の3発明のよ
うに補助磁場形成手段を用いてプラズマの閉じ込め状態
を変化させるのではなく、ECRプラズマ形成用のコイ
ルそのものを用いて磁場勾配を変化させることにより、
処理チャンバ内壁面のS系材料層と接触するECRプラ
ズマの密度を変化させる。ここで、上記コイルは複数個
設けられており、処理チャンバの軸方向に沿って同極性
となるように励磁されている。これらのコイルによりプ
ラズマ発生部に形成される磁場は平行磁場であるが、コ
イル相互間の離間距離が小さければ処理チャンバの内壁
面近傍の磁場勾配は急峻となり、逆に大きければ緩やか
となる。磁場勾配が緩やかになれば、荷電粒子の拡散が
促進され、プラズマ密度の均一性を高めることができ
る。換言すれば、処理チャンバの内壁面近傍におけるプ
ラズマ密度を高めることができる。これは、前述のよう
にマイクロ波のエネルギー分布に一定の幅があるので、
磁場勾配が緩やかである方が、このエネルギーの変動範
囲に適合してECR条件を満足できる処理チャンバ内の
領域が広くなるからである。
In the fourth invention of the present application, instead of changing the confined state of the plasma by using the auxiliary magnetic field forming means as in the above-mentioned three inventions, the magnetic field gradient is changed by using the coil itself for forming the ECR plasma. By letting
The density of the ECR plasma that contacts the S-based material layer on the inner wall surface of the processing chamber is changed. Here, a plurality of the coils are provided and are excited so as to have the same polarity along the axial direction of the processing chamber. The magnetic field formed in the plasma generating part by these coils is a parallel magnetic field, but if the distance between the coils is small, the magnetic field gradient in the vicinity of the inner wall surface of the processing chamber becomes steep, and conversely, if it is large, the magnetic field gradient becomes gentle. When the magnetic field gradient is gentle, diffusion of charged particles is promoted and the uniformity of plasma density can be enhanced. In other words, the plasma density near the inner wall surface of the processing chamber can be increased. This is because the microwave energy distribution has a certain width as described above,
This is because the gentler the magnetic field gradient is, the wider the area in the processing chamber that can satisfy the ECR condition by adapting to the energy fluctuation range.

【0024】したがって、S系材料層からのS供給量を
増大させたい場合には、コイル相互間の離間距離を大と
して内壁面近傍のプラズマ密度を高めれば良い。逆に、
S供給量を減少させたい場合には、離間距離を小とすれ
ば良い。
Therefore, when it is desired to increase the amount of S supplied from the S-based material layer, the distance between the coils should be increased to increase the plasma density near the inner wall surface. vice versa,
When it is desired to reduce the S supply amount, the separation distance may be set small.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below.

【0026】実施例1 本実施例は、本願の第2の発明をHEMTのゲート・リ
セス加工に適用し、n+ −AlGaAs層上のn+ −G
aAs層をS2 2 /S2 Cl2 混合ガスを用いてエッ
チングする際のジャストエッチング工程とオーバーエッ
チング工程との間で、SカバーとECRプラズマとの接
触面積を永久磁石により変化させた例である。
[0026] Example 1 This example the second aspect of the present invention is applied to a gate recess process of HEMT, n + -AlGaAs layer of n + -G
Example in which the contact area between the S cover and the ECR plasma was changed by a permanent magnet between the just etching step and the overetching step when the aAs layer was etched using a mixed gas of S 2 F 2 / S 2 Cl 2 Is.

【0027】まず、実際のエッチング・プロセスの説明
を行う前に、本発明を実施するにあたり使用したRFバ
イアス印加型の有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング
装置の構成例、およびその使用方法について説明する。
上記装置の概略的な構成を図1に示す。この装置は、
2.45GHzのマイクロ波を発生するマグネトロン
1、上記マグネトロン1に図示されない整合器,マイク
ロ波電力計,アイソレータ等を介して接続され、上記マ
イクロ波を導く矩形導波管2、上記矩形導波管2に石英
ガラス板等からなるマイクロ波導入窓3を介して接続さ
れ、放電により内部にECRプラズマPを生成させるた
めの処理チャンバ4、この処理チャンバ4内に設置され
ウェハ10を載置するためのウェハ載置電極8、上記処
理チャンバ4を周回し、ECR条件を満足すべく8.7
5×10-2T(875Gauss)の磁場強度を達成可
能なソレノイド・コイル7等を基本的な構成要素とす
る。
First, before describing the actual etching process, an example of the structure of the RF bias application type magnetic field microwave plasma etching apparatus used for carrying out the present invention and a method of using the same will be described.
A schematic configuration of the above device is shown in FIG. This device
Magnetron 1 for generating 2.45 GHz microwaves, rectangular waveguide 2 connected to the magnetron 1 via a matching device, a microwave power meter, an isolator, etc. (not shown) and guiding the microwaves, the rectangular waveguide 2 is connected through a microwave introduction window 3 made of a quartz glass plate or the like, and a processing chamber 4 for internally generating ECR plasma P by electric discharge; a wafer 10 installed in the processing chamber 4 The wafer mounting electrode 8 and the processing chamber 4 are circulated to meet the ECR condition of 8.7.
The solenoid coil 7 and the like capable of achieving a magnetic field strength of 5 × 10 -2 T (875 Gauss) is a basic constituent element.

【0028】上記処理チャンバ4の上方にはガス供給管
5が開口され、処理に必要なガスが矢印A方向からチャ
ンバ内へ供給されるようになされている。また、処理チ
ャンバ4の底面側には排気孔6が開口され、図示されな
い真空系統によりチャンバ内部が矢印B方向に高真空排
気されるようになされている。上記ウェハ載置電極8に
は、RFバイアスを印加するためのRF電源12が、直
流成分を遮断するためのブロッキング・コンデンサ11
等を介して接続されている。また、ウェハ載置電極8の
内部には、低温エッチングに対応するための冷却配管9
が埋設されている。この冷却配管9に、装置外部に接続
される図示されないチラー等の冷却設備から適当な冷媒
を供給して矢印C1 ,C2 方向に循環させることによ
り、エッチング中のウェハ温度を所定の温度に維持する
わけである。
A gas supply pipe 5 is opened above the processing chamber 4 so that a gas required for processing is supplied from the direction of arrow A into the chamber. Further, an exhaust hole 6 is opened on the bottom surface side of the processing chamber 4 so that the inside of the chamber is highly vacuum exhausted in the direction of arrow B by a vacuum system (not shown). An RF power source 12 for applying an RF bias is applied to the wafer mounting electrode 8 and a blocking capacitor 11 for shutting off a DC component.
And the like. Further, inside the wafer mounting electrode 8, a cooling pipe 9 for coping with low temperature etching is provided.
Is buried. An appropriate cooling medium such as a chiller (not shown) connected to the outside of the apparatus is supplied to the cooling pipe 9 and circulated in the directions of the arrows C 1 and C 2 to bring the wafer temperature during etching to a predetermined temperature. It will be maintained.

【0029】本実施例では、上記の構成に加えて、装置
に特に次のような2点の工夫を施した。その第一は、処
理チャンバ4の内壁面のうち、Y−Y線で示される軸方
向に沿ってソレノイド・コイル7の周回位置よりやや下
方側の一部、すなわちECRポジションより下流側の一
部を、S系材料層で被覆した点である。このS系材料層
の具体例として、ここでは帯状のSカバー13を使用し
た。ただし、このSカバー13は、処理チャンバ4の内
壁部を必ずしも連続的に周回している必要はなく、たと
えばブロック状の固体を内壁部に貼り付けた構成を有す
るものであっても良い。さらに、他のS系材料層とし
て、放電解離条件下でSを生成するガスを導入して予備
放電を行うことによりチャンバ内壁面に直接成膜された
S層、アルミナや窒化シリコン等のセラミクスの表面に
S粉末を焼結させた材料、セラミクスの原料粉末にS粉
末を添加して粉末焼結により成形した材料、プラズマC
VD法等により直接成膜されたポリチアジル(SN)x
層等を使用することもできる。
In the present embodiment, in addition to the above-mentioned structure, the device has the following two special ideas. The first is a part of the inner wall surface of the processing chamber 4 which is slightly below the orbiting position of the solenoid coil 7 along the axial direction indicated by the line Y-Y, that is, a part of which is downstream from the ECR position. Is covered with an S-based material layer. As a specific example of this S-based material layer, a belt-shaped S cover 13 is used here. However, the S cover 13 does not necessarily have to continuously circulate the inner wall portion of the processing chamber 4, and may have, for example, a configuration in which a block-shaped solid is attached to the inner wall portion. Further, as another S-based material layer, an S layer directly formed on the inner wall surface of the chamber by introducing a gas that generates S under discharge dissociation conditions and performing a preliminary discharge, and a ceramic layer such as alumina or silicon nitride Material obtained by sintering S powder on the surface, material obtained by adding S powder to raw material powder of ceramics, and molding by powder sintering, plasma C
Polythiazyl (SN) x formed directly by the VD method or the like
Layers and the like can also be used.

【0030】第二の工夫とは、上記処理チャンバ4の外
周部に、補助磁場形成手段を配設した点である。この補
助磁場形成手段は、処理チャンバ4の周方向に沿って略
等間隔に配置された複数の永久磁石14から構成されて
いる。各永久磁石14は、図示されない駆動手段に一体
的に接続され、処理チャンバ4の軸方向(Y−Y線方
向)に沿って位置Eと位置Fとの間を矢印D方向に昇降
可能とされている。ここで、位置Eとは、図1(a)に
示されるように上記Sカバー13の配設位置と重なる位
置であり、位置Fとは、図1(b)に示されるように重
ならない位置である。
The second measure is that auxiliary magnetic field forming means is provided on the outer peripheral portion of the processing chamber 4. The auxiliary magnetic field forming means is composed of a plurality of permanent magnets 14 arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the processing chamber 4. Each of the permanent magnets 14 is integrally connected to a driving unit (not shown), and can be moved up and down in the arrow D direction between the position E and the position F along the axial direction of the processing chamber 4 (the Y-Y line direction). ing. Here, the position E is a position that overlaps the disposition position of the S cover 13 as shown in FIG. 1A, and the position F is a position that does not overlap as shown in FIG. 1B. Is.

【0031】ここで、上記永久磁石14の配設状態をよ
りわかり易く示すために、X−X線断面図を図2に示
す。図2(a)は、永久磁石14が位置Eにある場合、
図2(b)は、位置Fにある場合をそれぞれ表してい
る。図2(a)に示される例では、8個の永久磁石14
が処理チャンバ4の周方向に沿って等間隔に配置されて
おり、隣合う永久磁石14同士は、互いに処理チャンバ
4の半径方向に沿って逆極性とされている。かかる配置
によれば、ある磁石のN極から両隣の磁石のS極へ向か
う磁力線により星型のマルチカスプ磁場が形成され、E
CRプラズマPはこの内側へ閉じ込められる。
Here, in order to show the arrangement state of the permanent magnets 14 in a more understandable manner, a sectional view taken along the line XX is shown in FIG. FIG. 2A shows that when the permanent magnet 14 is at the position E,
FIG. 2B shows the case at the position F, respectively. In the example shown in FIG. 2A, eight permanent magnets 14
Are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the processing chamber 4, and adjacent permanent magnets 14 are opposite to each other in the radial direction of the processing chamber 4. According to such an arrangement, a star-shaped multicusp magnetic field is formed by the magnetic lines of force extending from the N pole of a magnet to the S poles of magnets on both sides, and E
The CR plasma P is confined inside this.

【0032】ここで、位置Eにおいてマルチカスプ磁場
が形成された場合には、処理チャンバ4の内壁面方向へ
のプラズマの拡散が抑制されるために、Sカバー13と
ECRプラズマPとの接触面積が減少する。したがっ
て、ECRプラズマP中へのS供給量は少なくなる。一
方、位置Fにおいてマルチカスプ磁場が形成された場合
には、位置Eにおける処理チャンバ4の内壁面方向への
プラズマの拡散は何ら阻害されないため、Sカバー13
とECRプラスマPとの接触面積が増大する。したがっ
て、ECRプラズマP中へのS供給量が増大する。
Here, when a multi-cusp magnetic field is formed at the position E, the diffusion of plasma in the direction of the inner wall surface of the processing chamber 4 is suppressed, so that the contact area between the S cover 13 and the ECR plasma P is reduced. Decrease. Therefore, the amount of S supplied to the ECR plasma P is reduced. On the other hand, when the multi-cusp magnetic field is formed at the position F, the diffusion of plasma toward the inner wall surface of the processing chamber 4 at the position E is not hindered at all, so that the S cover 13
And the contact area between ECR plasma P increases. Therefore, the amount of S supplied into the ECR plasma P increases.

【0033】なお、このマルチカスプ磁場は、ソレノイ
ド・コイル7により形成されるウェハ10付近の発散磁
界を収束させて、プラズマ密度を均一化することにも寄
与している。
The multi-cusp magnetic field also contributes to converging the divergent magnetic field near the wafer 10 formed by the solenoid coil 7 to make the plasma density uniform.

【0034】次に、上述の有磁場マイクロ波プラズマ・
エッチング装置を用いて実際にGaAs/AlGaAs
選択エッチングを行った。このプロセスを、図3ないし
図8を参照しながら説明する。本実施例においてエッチ
ング・サンプルとして使用したウェハ10は、図3に示
されるように、半絶縁性GaAs基板21上にエピタキ
シャル成長により形成され、バッファ層として機能する
厚さ約500nmのepi−GaAs層22、厚さ約2
nmのAlGaAs層23、Si等のn型不純物がドー
プされた厚さ約30nmのn+ −AlGaAs層24、
同様にn型不純物を含む厚さ約100nmのn+ −Ga
As層25、所定の形状にパターニングされたレジスト
・マスク(PR)26が順次積層されてなるものであ
る。上記レジスト・マスク26のパターニングは、電子
ビーム描画法による露光と現像処理により行われてお
り、開口部26aの開口径は約300nmである。
Next, the above-mentioned magnetic field microwave plasma
Actually GaAs / AlGaAs using the etching equipment
Selective etching was performed. This process will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the wafer 10 used as an etching sample in this embodiment is formed by epitaxial growth on a semi-insulating GaAs substrate 21 and has a thickness of about 500 nm that functions as an epi-GaAs layer 22. , Thickness about 2
nm AlGaAs layer 23, an n + -AlGaAs layer 24 with a thickness of about 30 nm doped with an n-type impurity such as Si,
Similarly, about 100 nm thick n + -Ga containing n-type impurities
An As layer 25 and a resist mask (PR) 26 patterned into a predetermined shape are sequentially laminated. The patterning of the resist mask 26 is performed by exposure and development processing by an electron beam drawing method, and the opening diameter of the opening 26a is about 300 nm.

【0035】このウェハ10を上述の有磁場マイクロ波
プラズマ・エッチング装置のウェハ載置電極8にセット
し、冷却配管9にエタノール冷媒を循環させた。また、
永久磁石14は位置E〔図1(a)参照。〕にセットし
た。この状態で、一例として下記の条件により上記n+
−GaAs層25をジャストエッチングした。 S2 2 流量 20SCCM S2 Cl2 流量 20SCCM ガス圧 1.3Pa(10mTorr) マイクロ波パワー 850W(2.45GHz) RFバイアス・パワー 20W(2MHz) ウェハ温度 −10℃ このS2 2 /S2 Cl2 混合ガス系は、本願出願人が
先に特願平3−308327号明細書において提案した
ものである。このジャストエッチング工程では、S2
2 およびS2 Cl2 から解離生成するF* ,Cl* によ
り、n+ −GaAs層5中のGaが主としてGaCl3
の形で、またAsがAsF3 ,AsF5,AsCl3
の形で除去された。このラジカル反応は、S+ ,SFx
+ ,Clx + ,SClx + 等の入射イオン・エネルギー
にアシストされている。このときのECRプラズマP中
のイオンは、ソレノイド・コイル7が形成する発散磁場
に沿って下降すると共に、ウェハ10の近傍では前述の
図2(a)に示されるように永久磁石14の形成するマ
ルチカスプ磁場により半径方向への拡散を阻止され、ウ
ェハ10にほぼ垂直に入射して異方性加工に寄与してい
る。
This wafer 10 was set on the wafer mounting electrode 8 of the above-mentioned magnetic field microwave plasma etching apparatus, and the ethanol refrigerant was circulated through the cooling pipe 9. Also,
The permanent magnet 14 has a position E (see FIG. 1A). ]] Was set. In this state, as an example, the above n +
-The GaAs layer 25 was just etched. S 2 F 2 flow rate 20 SCCM S 2 Cl 2 flow rate 20 SCCM Gas pressure 1.3 Pa (10 mTorr) Microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 20 W (2 MHz) Wafer temperature −10 ° C. This S 2 F 2 / S 2 The Cl 2 mixed gas system was previously proposed by the applicant of the present application in Japanese Patent Application No. 3-308327. In this just etching process, S 2 F
Ga in the n + -GaAs layer 5 is mainly GaCl 3 due to F * and Cl * generated by dissociation from 2 and S 2 Cl 2.
, And As was removed in the form of AsF 3 , AsF 5 , AsCl 3, etc. This radical reaction is S + , SF x
It is assisted by incident ion energy such as + , Cl x + and SCl x + . The ions in the ECR plasma P at this time descend along the divergent magnetic field formed by the solenoid coil 7 and, in the vicinity of the wafer 10, the permanent magnet 14 is formed as shown in FIG. The multi-cusp magnetic field prevents diffusion in the radial direction, and the light is incident on the wafer 10 almost perpendicularly to contribute to anisotropic processing.

【0036】一方、S2 2 とS2 Cl2 は、ECRプ
ラズマP中にSも放出する。このSは、イオンの垂直入
射が原理的に起こらないパターン側壁部に堆積して図4
に示されるように側壁保護膜27を形成し、異方性の達
成に寄与した。この結果、垂直壁を有するリセス25a
が形成された。上記ジャストエッチングは、n+ −Al
GaAs層24が露出し、その表面にAlFx (主とし
てx=3)が形成されてエッチング速度が大幅に低下し
た時点で終了した。この時点での下地選択比は、約30
であった。このとき、ウェハ10上にはn+ −GaAs
層25の残渣25bが若干残存していた。
On the other hand, S 2 F 2 and S 2 Cl 2 also release S into the ECR plasma P. This S is deposited on the side wall of the pattern where vertical incidence of ions does not occur in principle.
The side wall protective film 27 was formed as shown in (3) to contribute to the achievement of anisotropy. As a result, the recess 25a having the vertical wall
Was formed. The just etching is performed with n + -Al
The process was terminated when the GaAs layer 24 was exposed and AlF x (mainly x = 3) was formed on the surface thereof, and the etching rate was significantly reduced. The base selection ratio at this point is about 30
Met. At this time, n + -GaAs is formed on the wafer 10.
A slight residue 25b of the layer 25 remained.

【0037】そこで、この残渣25bを除去するため、
永久磁石14を位置F〔図1(b)参照。〕に移動させ
た他は上記と同じ条件でオーバーエッチングを行った。
このオーバーエッチング工程では、ウェハ10近傍のマ
ルチカスプ磁場が消滅し、前述の図2(b)に示される
ようにSカバー13とECRプラズマPとが全面的に接
触した。これにより、Sカバー13からECRプラズマ
P中へSが供給され、エッチング反応系の見掛け上のS
/F比が増大し、側壁保護効果が強化された。また、こ
れに伴ってエッチング反応系のラジカル性が相対的に弱
まった。この結果、図5に示されるように、残渣25b
が除去された後でもリセス25aの異方性形状が良好に
維持された。また、イオンの垂直入射面におけるエッチ
ング速度も大幅に低下し、下地選択性は60以上に向上
した。
Therefore, in order to remove the residue 25b,
Position the permanent magnet 14 at position F (see FIG. 1B). ], And overetching was performed under the same conditions as above.
In this over-etching step, the multi-cusp magnetic field near the wafer 10 disappeared, and the S cover 13 and the ECR plasma P were brought into full contact with each other as shown in FIG. 2B. As a result, S is supplied from the S cover 13 into the ECR plasma P, and the apparent S of the etching reaction system is
The / F ratio was increased and the side wall protection effect was strengthened. Further, along with this, the radical property of the etching reaction system was relatively weakened. As a result, as shown in FIG.
The anisotropic shape of the recess 25a was maintained well even after the removal of the. In addition, the etching rate on the vertical incidence plane of ions was also significantly reduced, and the underlying selectivity was improved to 60 or more.

【0038】上記側壁保護膜27は、エッチング終了後
にウェハ10を約90℃に加熱したところ、図6に示さ
れるように速やかに昇華除去され、ウェハ10上に何ら
パーティクル汚染を惹起させることはなかった。この後
の工程は、通常のHEMTの製造工程と同様である。す
なわち、一例として電子ビーム蒸着により厚さ約200
nmのAl層を形成した。この蒸着は、微細な開口径を
有するリセス25aの内部おいてステップ・カバレッジ
(段差被覆性)が劣化することを逆に利用したものであ
り、図7に示されるように、レジスト・マスク26の表
面には上部Al層28a、リセス25a底部には後にゲ
ート電極となる下部Al層8bがそれぞれ形成された。
When the wafer 10 is heated to about 90 ° C. after the etching is completed, the side wall protection film 27 is quickly sublimated and removed as shown in FIG. 6, and does not cause any particle contamination on the wafer 10. It was The subsequent steps are the same as the normal HEMT manufacturing steps. That is, as an example, a thickness of about 200 is obtained by electron beam evaporation.
nm Al layer was formed. This vapor deposition makes use of the fact that the step coverage (step coverage) is deteriorated inside the recess 25a having a fine opening diameter, and as shown in FIG. An upper Al layer 28a was formed on the surface, and a lower Al layer 8b to be a gate electrode later was formed on the bottom of the recess 25a.

【0039】この後、常法にしたがってレジスト・マス
ク6をリフト・オフすると、図8に示されるように上部
Al層28aも同時に除去され、リセス25a底部の下
部Al層28bのみを残すことができた。
After that, when the resist mask 6 is lifted off by a conventional method, the upper Al layer 28a is simultaneously removed as shown in FIG. 8 and only the lower Al layer 28b at the bottom of the recess 25a can be left. It was

【0040】実施例2 本実施例は、本願の第3の発明をHEMTのゲート・リ
セス加工に適用し、ジャストエッチング工程とオーバー
エッチング工程との間で、SカバーとECRプラズマと
の接触面積を補助コイルにより変化させた例である。本
実施例で使用した有磁場マイクロ波プラズマ・エッチン
グ装置は、実施例1で使用した永久磁石14に代えて、
補助コイル17を配設してなるものである。
Example 2 In this example, the third invention of the present application is applied to the gate recess processing of HEMT, and the contact area between the S cover and the ECR plasma is adjusted between the just etching step and the over etching step. This is an example in which it is changed by the auxiliary coil. The magnetic field microwave plasma etching apparatus used in this example is replaced with the permanent magnet 14 used in Example 1,
The auxiliary coil 17 is provided.

【0041】この場合のX−X線断面図を図9に示す。
図9(a)は、位置Eにおいて補助コイル17が励磁さ
れた場合、図9(b)は励磁されていない場合をそれぞ
れ表している。図9(a)に示される例では、8個の補
助コイル17が処理チャンバ4の周方向に沿って等間隔
に配置されている。各補助コイル17は、磁心15とそ
れに巻回される導線16から構成され、隣合う補助コイ
ル17同士は導線16への通電方向を逆方向とすること
により、互いに逆極性となるように励磁されている。マ
ルチカスプ磁場の形成およびこれによるECRプラズマ
Pの閉じ込め状態は、永久磁石14を用いた場合とほぼ
同様である。
FIG. 9 shows a sectional view taken along line XX in this case.
9A shows the case where the auxiliary coil 17 is excited at the position E, and FIG. 9B shows the case where it is not excited. In the example shown in FIG. 9A, eight auxiliary coils 17 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the processing chamber 4. Each auxiliary coil 17 is composed of a magnetic core 15 and a conductive wire 16 wound around the magnetic core 15. Adjacent auxiliary coils 17 are excited to have opposite polarities by making the conducting directions of the conductive wires 16 opposite to each other. ing. The formation of the multicusp magnetic field and the confined state of the ECR plasma P due to the formation of the multicusp magnetic field are almost the same as when the permanent magnet 14 is used.

【0042】ただし、補助コイル17を使用する場合、
導線16への通電を停止すればマルチカスプ磁場は消滅
するので、図9(b)に示されるように、該補助コイル
17を位置Eに置いたままでもSカバー13とECRプ
ラズマPの接触面積を変化させることができる。
However, when the auxiliary coil 17 is used,
Since the multicusp magnetic field disappears when the power supply to the conducting wire 16 is stopped, the contact area between the S cover 13 and the ECR plasma P can be maintained even when the auxiliary coil 17 is left at the position E as shown in FIG. 9B. Can be changed.

【0043】この有磁場マイクロ波プラズマ・エッチン
グ装置を使用し、S2 2 /S2 Cl2 混合ガスを用い
て実際にリセス加工を行った。使用したウェハ10は、
図3に示したものと同じである。まず、補助コイル17
を位置Eにて励磁し、実施例1と同じ条件でn+ −Ga
As層25をジャストエッチングした。このジャストエ
ッチング工程では、実施例1で前述した機構と同じ機構
によりエッチングが進行した。
Using this magnetic field microwave plasma etching apparatus, recess processing was actually performed using a mixed gas of S 2 F 2 / S 2 Cl 2 . The used wafer 10 is
It is the same as that shown in FIG. First, the auxiliary coil 17
Is excited at position E, and n + -Ga is applied under the same conditions as in the first embodiment.
The As layer 25 was just etched. In this just etching step, etching proceeded by the same mechanism as that described in Example 1.

【0044】次に、補助コイル17の励磁を停止した他
は同じ条件によりオーバーエッチングを行った。このオ
ーバーエッチング工程では、マルチカスプ磁場の消滅に
伴ってECRプラズマPとSカバー13との接触面積が
増大し、高選択,高異方性加工が実現した。
Next, over-etching was performed under the same conditions except that the excitation of the auxiliary coil 17 was stopped. In this over-etching step, the contact area between the ECR plasma P and the S cover 13 increased with the disappearance of the multicusp magnetic field, and high selection and high anisotropic processing were realized.

【0045】実施例3 本実施例は、本願の第5の発明をHEMTのゲート・リ
セス加工に適用し、S2 2 /S2 Br2 混合ガスを用
いてGaAs/AlGaAs積層系の選択エッチングを
行う際のジャストエッチング工程とオーバーエッチング
工程との間で、磁場勾配を変化させることによりSカバ
ーと接触するECRプラズマの密度を変化させた例であ
る。
Example 3 In this example, the fifth invention of the present application is applied to the gate recess processing of HEMT, and a selective etching of a GaAs / AlGaAs laminated system is performed by using a mixed gas of S 2 F 2 / S 2 Br 2. This is an example in which the density of the ECR plasma contacting the S cover is changed by changing the magnetic field gradient between the just etching step and the over etching step when performing.

【0046】まず、本実施例で使用したRFバイアス印
加型の有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング装置の構
成例について、図10を参照しながら説明する。なお、
図10の参照符号の一部は、図1と共通である。この装
置が前述の図10の装置と異なる点は、補助磁場形成手
段が設けられておらず、単一のソレノイド・コイル7の
代わりにユニット化されたソレノイド・コイル7a,7
bが配設され、さらにSカバー13がこのソレノイド・
コイル7a,7bに周回される範囲内、すなわちECR
ポジションを含む領域に形成されている点である。上記
ソレノイド・コイル7a,7bは、それぞれ図示されな
い駆動手段に接続されることにより、処理チャンバ4の
軸方向(Y−Y線方向)に沿って位置Hと位置Iとの間
を矢印G方向に移動可能とされている。ここで、位置H
とは、図10(a)に示されるようにソレノイド・コイ
ル7a,7bが相互に近接する位置であり、位置Iと
は、図10(b)に示されるように相互に離間した位置
である。
First, an example of the structure of the RF bias application type magnetic field microwave plasma etching apparatus used in this embodiment will be described with reference to FIG. In addition,
Part of the reference numerals in FIG. 10 are common to those in FIG. This device differs from the device of FIG. 10 described above in that the auxiliary magnetic field forming means is not provided, and instead of the single solenoid coil 7, unitized solenoid coils 7a, 7
b is provided, and the S cover 13 is
Within the range surrounded by the coils 7a and 7b, that is, ECR
This is the point formed in the area including the position. The solenoid coils 7a and 7b are connected to driving means (not shown), respectively, so as to extend in the direction of arrow G between the position H and the position I along the axial direction (Y-Y line direction) of the processing chamber 4. It is supposed to be movable. Where position H
Is a position where the solenoid coils 7a and 7b are close to each other as shown in FIG. 10 (a), and a position I is a position separated from each other as shown in FIG. 10 (b). ..

【0047】ソレノイド・コイル7a,7bは、処理チ
ャンバ4の軸方向に沿って同極性に励磁されているの
で、これらのコイルによりプラズマ発生部に形成される
磁場は平行磁場であるが、コイル相互間の離間距離によ
り処理チャンバ4の内壁面近傍における磁場勾配が変化
する。すなわち、図10(a)に示されるようにソレノ
イド・コイル7a,7bが相互に近接している場合に
は、等磁場面18の存在状態からも明らかなように、内
壁面近傍における磁場勾配が高い。したがって、ECR
プラズマPの密度は処理チャンバ4の中心部付近で高
く、Sカバー13の近傍では低い。したがって、Sカバ
ー13からのS供給量は少なく、エッチング反応系のS
/X比は相対的に低くなる。
Since the solenoid coils 7a and 7b are excited to have the same polarity along the axial direction of the processing chamber 4, the magnetic fields formed in the plasma generating section by these coils are parallel magnetic fields, but The magnetic field gradient near the inner wall surface of the processing chamber 4 changes depending on the distance between them. That is, as shown in FIG. 10A, when the solenoid coils 7a and 7b are close to each other, the magnetic field gradient near the inner wall surface is high. Therefore, the ECR
The density of plasma P is high near the center of the processing chamber 4 and low near the S cover 13. Therefore, the amount of S supplied from the S cover 13 is small, and S of the etching reaction system
The / X ratio is relatively low.

【0048】逆に、図10(b)に示されるようにソレ
ノイド・コイル7a,7bが相互に離間している場合に
は、内壁面近傍における磁場勾配が低い。したがって、
ECRプラズマPの内壁面方向への拡散が促進され、S
カバー13の近傍におけるプラズマ密度が高くなる。し
たがって、Sの供給量が増大し、エッチング反応系のS
/X比を相対的に高めることができる。
On the contrary, when the solenoid coils 7a and 7b are separated from each other as shown in FIG. 10 (b), the magnetic field gradient near the inner wall surface is low. Therefore,
The diffusion of the ECR plasma P toward the inner wall surface is promoted, and S
The plasma density near the cover 13 increases. Therefore, the supply amount of S is increased, and S of the etching reaction system is increased.
The / X ratio can be relatively increased.

【0049】この有磁場マイクロ波プラズマ・エッチン
グ装置を使用し、S2 2 /S2 Br2 混合ガスを用い
て実際にリセス加工を行った。使用したウェハ10は、
図3に示したものと同じである。まず、ソレノイド・コ
イル7a,7bを図10(a)に示されるように位置H
にセットした。この状態で、一例として下記の条件によ
りn+ −GaAs層25をジャストエッチングした。
Using this magnetic field microwave plasma etching apparatus, recess processing was actually carried out using an S 2 F 2 / S 2 Br 2 mixed gas. The used wafer 10 is
It is the same as that shown in FIG. First, the solenoid coils 7a and 7b are set to the position H as shown in FIG.
Set to. In this state, as an example, the n + -GaAs layer 25 was just-etched under the following conditions.

【0050】 S2 2 流量 20SCCM S2 Br2 流量 20SCCM ガス圧 1.3Pa(10mTorr) マイクロ波パワー 850W(2.45GHz) RFバイアス・パワー 20W(2MHz) ウェハ温度 −10℃ この混合ガス系も、本願出願人が先に特願平3−308
327号明細書において提案したものである。この工程
におけるエッチング機構は、実施例1のClをBrに置
き換えたものにほぼ等しく、同様に良好な異方性形状を
有するリセス25aが形成された。ただし、ここではS
カバー13の近傍におけるECRプラズマPの密度が低
くなっているため、このSカバー13からのSの供給は
ほとんど起こらない。
S 2 F 2 flow rate 20 SCCM S 2 Br 2 flow rate 20 SCCM Gas pressure 1.3 Pa (10 mTorr) Microwave power 850 W (2.45 GHz) RF bias power 20 W (2 MHz) Wafer temperature -10 ° C. This mixed gas system is also The applicant of the present application first filed Japanese Patent Application No. 3-308.
It was proposed in the specification of No. 327. The etching mechanism in this step was almost the same as that of Example 1 in which Cl was replaced by Br, and the recess 25a having a similar anisotropic shape was formed. However, here S
Since the density of the ECR plasma P near the cover 13 is low, the supply of S from the S cover 13 hardly occurs.

【0051】続いて、ソレノイド・コイル7a,7bを
図10(b)に示されるように位置Iにセットした他は
同じ条件で、オーバーエッチングを行った。この工程で
は、Sカバー13の近傍におけるECRプラズマPの密
度が高くなるため、Sカバー13からのSの供給量が増
え、側壁保護膜27の形成が促進された。このため、高
選択,高異方性エッチングが実現した。
Then, overetching was performed under the same conditions except that the solenoid coils 7a and 7b were set at the position I as shown in FIG. 10 (b). In this step, since the density of the ECR plasma P near the S cover 13 is increased, the amount of S supplied from the S cover 13 is increased and the formation of the sidewall protective film 27 is promoted. Therefore, highly selective and highly anisotropic etching was realized.

【0052】以上、本発明を3つの実施例にもとづいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。まず、上述の各実施例では化合物半導体
層の積層系としてGaAs/AlGaAs積層系を例示
したが、本発明は下層側にAlが含まれていれば従来公
知の他の化合物半導体層の積層系にも適用可能である。
たとえば、GaP/AlGaP、InP/AlInP、
GaN/AlGaN、InAs/AlInAs等の2元
素/3元素系の積層系、さらにあるいは3元素系/4元
素系等の積層系の選択エッチングにも適用できる。
Although the present invention has been described above based on the three embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. First, although the GaAs / AlGaAs laminated system is exemplified as the laminated system of the compound semiconductor layers in each of the above-described embodiments, the present invention is not limited to the conventionally known laminated system of compound semiconductor layers as long as Al is contained in the lower layer side. Is also applicable.
For example, GaP / AlGaP, InP / AlInP,
The present invention can also be applied to selective etching of a two-element / three-element laminated system such as GaN / AlGaN or InAs / AlInAs, or a three-element / four-element laminated system.

【0053】また、エッチング・ガスとしてはF* の供
給とSの堆積とを可能とするガス系としてS2 2 /S
2 Cl2 混合ガス系、およびS2 2 /S2 Br2 混合
ガス系を例示したが、この他にも本願出願人が先に特願
平3−308327号明細書において提案したような種
々のガス系を適用することができる。一例を挙げれば、
2 2 /Cl2 系、S2 Cl2 /ClF3 系、S2
2 /Cl2 /H2 S系等である。
Further, as the etching gas, S 2 F 2 / S is used as a gas system capable of supplying F * and depositing S.
The 2 Cl 2 mixed gas system and the S 2 F 2 / S 2 Br 2 mixed gas system have been exemplified, but in addition to these, various types as proposed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Application No. 3-308327. The gas system of can be applied. For example,
S 2 F 2 / Cl 2 system, S 2 Cl 2 / ClF 3 system, S 2 F
2 / Cl 2 / H 2 S system and the like.

【0054】その他、補助磁場形成手段を構成する永久
磁石や補助コイルの数および配置、ウェハの構成、エッ
チング装置の種類、エッチング条件等は適宜変更可能で
ある。
In addition, the number and arrangement of permanent magnets and auxiliary coils forming the auxiliary magnetic field forming means, the structure of the wafer, the type of etching apparatus, the etching conditions and the like can be changed as appropriate.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明ではECRプラズマ装置の処理チャンバの内壁面の一
部に設けられたS系材料層とECRプラズマとの接触面
積、またはS系材料層と接触するECRプラズマの密度
を、磁場配位により変化させ、これによりECRプラズ
マ中のSの生成量を制御する。したがって、Sの堆積を
側壁保護に利用するエッチング・プロセスに適用すれ
ば、ラジカル量とS堆積量とのバランスを容易に制御で
きる。この方法により、GaAs/AlGaAs積層系
に代表される非Al含有/Al含有化合物半導体層の積
層系のエッチングを行えば、オーバーエッチング工程に
おける異方性および選択性を大幅に改善することができ
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the contact area between the S-based material layer provided on a part of the inner wall surface of the processing chamber of the ECR plasma device and the ECR plasma, or the S-based material. The density of the ECR plasma in contact with the layer is changed by the magnetic field configuration, which controls the amount of S produced in the ECR plasma. Therefore, if the deposition of S is applied to an etching process that utilizes sidewall protection, the balance between the radical amount and the S deposition amount can be easily controlled. By this method, if the laminated system of the non-Al-containing / Al-containing compound semiconductor layers typified by the GaAs / AlGaAs laminated system is etched, the anisotropy and selectivity in the overetching step can be greatly improved.

【0056】本発明は、たとえば化合物半導体を利用し
た半導体装置を微細なデザイン・ルールにもとづいて製
造する上で極めて有効であり、さらにこれを高集積化し
てMMIC等を構成することにも多大な寄与をなすもの
である。
The present invention is extremely effective in manufacturing a semiconductor device using, for example, a compound semiconductor based on a fine design rule, and is highly integrated to form an MMIC or the like. It makes a contribution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のドライエッチング方法を実施するため
に使用されるRFバイアス印加型有磁場マイクロ波プラ
ズマ・エッチング装置の一構成例、およびその使用状態
を示す概略断面図であり、(a)は永久磁石をSカバー
と重なる位置に配設した状態、(b)は重ならない位置
に配設した状態をそれぞれ表す。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one configuration example of an RF bias application type magnetic field microwave plasma etching apparatus used for carrying out the dry etching method of the present invention, and a usage state thereof, (a) Shows a state in which the permanent magnet is arranged at a position overlapping with the S cover, and (b) shows a state in which it is arranged at a position not overlapping.

【図2】図1の有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング
装置のX−X線断面図であり、(a)は永久磁石をSカ
バーと重なる位置に配設して該Sカバー近傍にマルチカ
スプ磁場を形成した状態、(b)は重ならない位置に配
設してマルチカスプ磁場を消滅させた状態をそれぞれ表
す。
2 is a cross-sectional view taken along line XX of the magnetic field microwave plasma etching apparatus of FIG. 1, in which (a) is a permanent magnet disposed at a position overlapping the S cover and a multicusp magnetic field is provided near the S cover. The formed state, (b) shows the state where the multicusp magnetic field is extinguished by arranging them in non-overlapping positions.

【図3】本発明をHEMTのゲート・リセス加工に適用
したプロセス例において、n+−GaAs層の上にレジ
スト・マスクが形成された状態を示す概略断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state where a resist mask is formed on an n + -GaAs layer in a process example in which the present invention is applied to HEMT gate recess processing.

【図4】図3のn+ −GaAs層が側壁保護膜の形成を
伴いながらジャストエッチングされ、リセスが形成され
た状態を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state where the n + -GaAs layer of FIG. 3 is just-etched while forming a sidewall protective film to form a recess.

【図5】オーバーエッチングにより図4のn+ −GaA
s層の残渣が除去された状態を示す概略断面図である。
FIG. 5 shows n + -GaA of FIG. 4 after overetching.
It is a schematic sectional drawing which shows the state in which the residue of the s layer was removed.

【図6】図5の側壁保護膜が除去された状態を示す概略
断面図である。
6 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the side wall protective film of FIG. 5 is removed.

【図7】図6のレジスト・マスクの表面とリセスの底面
にAl層が被着された状態を示す概略断面図である。
7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an Al layer is deposited on the surface of the resist mask and the bottom surface of the recess in FIG.

【図8】図7のレジスト・マスクとその表面の上部Al
層がリフトオフされ、リセスの底面にのみ下部Al層
(ゲート電極)が残された状態を示す概略断面図であ
る。
FIG. 8 is the resist mask of FIG. 7 and the upper Al on the surface thereof.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state where the layer is lifted off and a lower Al layer (gate electrode) is left only on the bottom surface of the recess.

【図9】本発明のドライエッチング方法を実施するため
に使用されるRFバイアス印加型有磁場マイクロ波プラ
ズマ・エッチング装置の他の構成例のX−X線断面図で
あり、(a)は補助コイルを励磁してSカバー近傍にマ
ルチカスプ磁場を形成した状態、(b)は励磁を停止し
てマルチカスプ磁場を消滅させた状態をそれぞれ表す。
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line XX of another configuration example of the RF bias application type magnetic field microwave plasma etching apparatus used for carrying out the dry etching method of the present invention, and FIG. The state where the coil is excited to form a multicusp magnetic field near the S cover, and the state (b) shows the state where the excitation is stopped to extinguish the multicusp magnetic field.

【図10】本発明のドライエッチング方法を実施するた
めに使用されるRFバイアス印加型有磁場マイクロ波プ
ラズマ・エッチング装置のさらに他の構成例、およびそ
の使用状態を示す概略断面図であり、(a)はソレノイ
ド・コイルを近接配置してSカバー近傍の磁束密度を高
めた状態、(b)は離間させて磁束密度を低下させた状
態をそれぞれ表す。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing still another configuration example of the RF bias application type magnetic field microwave plasma etching apparatus used for carrying out the dry etching method of the present invention, and its usage state; (a) shows a state where the solenoid coils are arranged close to each other to increase the magnetic flux density in the vicinity of the S cover, and (b) shows a state where the solenoid coils are separated to reduce the magnetic flux density.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 ・・・処理チャンバ 7,7a,7b・・・ソレノイド・コイル 8 ・・・ウェハ載置電極 10 ・・・ウェハ 13 ・・・Sカバー 14 ・・・永久磁石 17 ・・・補助コイル 18 ・・・等磁場面 P ・・・ECRプラズマ 21 ・・・半絶縁性GaAs基板 22 ・・・epi−GaAs層 23 ・・・AlGaAs層 24 ・・・n+ −AlGaAs層 25 ・・・n+ −GaAs層 25a ・・・リセス 25b ・・・(n+ −GaAs層の)残渣 26 ・・・レジスト・マスク 27 ・・・側壁保護膜(S) 28a ・・・上部Al層 28b ・・・下部Al層(ゲート電極)4 ... Processing chamber 7, 7a, 7b ... Solenoid coil 8 ... Wafer mounting electrode 10 ... Wafer 13 ... S cover 14 ... Permanent magnet 17 ... Auxiliary coil 18 ... .. Equal magnetic field plane P ... ECR plasma 21 ... Semi-insulating GaAs substrate 22 ... epi-GaAs layer 23 ... AlGaAs layer 24 ... n + -AlGaAs layer 25 ... n + - GaAs layer 25a ... Recess 25b ... (n + -GaAs layer) residue 26 ... Resist mask 27 ... Side wall protective film (S) 28a ... Upper Al layer 28b ... Lower Al Layer (gate electrode)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/338 29/812 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/338 29/812

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Al含有化合物半導体層の上に積層され
た非Al含有化合物半導体層を選択的にエッチングする
ドライエッチング方法において、 処理チャンバの内壁面の軸方向の少なくとも一部がイオ
ウ系材料層により被覆されてなり、かつこのイオウ系材
料層の被覆部位に対峙するごとく該処理チャンバの外周
部に補助磁場形成手段が配設されてなるECRプラズマ
装置を使用し、このECRプラズマ装置に少なくともフ
ッ素系化合物を含むエッチング・ガスを導入し、前記補
助磁場形成手段の操作によりECRプラズマと前記イオ
ウ系材料層との接触面積を変化させながらエッチングを
行うことを特徴とするドライエッチング方法。
1. A dry etching method for selectively etching a non-Al-containing compound semiconductor layer laminated on an Al-containing compound semiconductor layer, wherein at least a part of an inner wall surface of the processing chamber in the axial direction is a sulfur-based material layer. And an auxiliary magnetic field forming means is provided on the outer peripheral portion of the processing chamber so as to face the coating portion of the sulfur-based material layer, and an ECR plasma device is used. A dry etching method comprising introducing an etching gas containing a system compound and performing etching while changing a contact area between the ECR plasma and the sulfur-based material layer by operating the auxiliary magnetic field forming means.
【請求項2】 前記補助磁場形成手段が、前記処理チャ
ンバの周方向に沿って略等間隔に配置されかつ該処理チ
ャンバの半径方向に沿って交互に逆極性となるように着
磁された複数の永久磁石から構成されてなり、前記接触
面積の変化はこの補助磁場形成手段を前記処理チャンバ
の軸方向に沿って移動させることにより達成することを
特徴とする請求項1記載のドライエッチング方法。
2. A plurality of the auxiliary magnetic field forming means are arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the processing chamber and are magnetized so as to have opposite polarities alternately along the radial direction of the processing chamber. 2. The dry etching method according to claim 1, wherein the contact area is changed by moving the auxiliary magnetic field forming means along the axial direction of the processing chamber.
【請求項3】 前記補助磁場形成手段が、前記処理チャ
ンバの周方向に沿って略等間隔に配置されかつ該処理チ
ャンバの半径方向に沿って交互に逆極性となるように励
磁された複数のコイルから構成されてなり、前記接触面
積の変化はこの補助磁場形成手段に印加する電流を制御
することにより達成することを特徴とする請求項1記載
のドライエッチング方法。
3. The plurality of auxiliary magnetic field forming means are arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the processing chamber and are excited so as to have opposite polarities alternately along the radial direction of the processing chamber. 2. The dry etching method according to claim 1, wherein the dry etching method comprises a coil, and the change of the contact area is achieved by controlling a current applied to the auxiliary magnetic field forming means.
【請求項4】 Al含有化合物半導体層の上に積層され
た非Al含有化合物半導体層を選択的にエッチングする
ドライエッチング方法において、 処理チャンバの内壁面の軸方向の少なくとも一部がイオ
ウ系材料層により被覆されてなり、かつこのイオウ系材
料層の被覆部位に対峙して該処理チャンバの外周部を周
回するごとく配設され、前記軸方向に沿って各々同極性
となるように励磁された複数のコイルを備えてなるEC
Rプラズマ装置を使用し、このECRプラズマ装置に少
なくともフッ素系化合物を含むエッチング・ガスを導入
し、前記複数のコイル相互間の離間距離を前記軸方向に
沿って変化させることにより前記イオウ系材料層の近傍
におけるECRプラズマの密度を変化させながらエッチ
ングを行うことを特徴とするドライエッチング方法。
4. A dry etching method for selectively etching a non-Al-containing compound semiconductor layer laminated on an Al-containing compound semiconductor layer, wherein at least part of an inner wall surface of the processing chamber in the axial direction is a sulfur-based material layer. A plurality of magnets that are coated so as to face the coating portion of the sulfur-based material layer and circulate around the outer peripheral portion of the processing chamber, and are excited to have the same polarity along the axial direction. EC equipped with a coil
The sulfur-based material layer is formed by using an R plasma device, introducing an etching gas containing at least a fluorine-based compound into the ECR plasma device, and changing the distance between the plurality of coils along the axial direction. The dry etching method is characterized in that etching is performed while changing the density of ECR plasma in the vicinity of.
JP5656692A 1992-02-10 1992-02-10 Dry etching method Withdrawn JPH05226303A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5656692A JPH05226303A (en) 1992-02-10 1992-02-10 Dry etching method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5656692A JPH05226303A (en) 1992-02-10 1992-02-10 Dry etching method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05226303A true JPH05226303A (en) 1993-09-03

Family

ID=13030689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5656692A Withdrawn JPH05226303A (en) 1992-02-10 1992-02-10 Dry etching method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05226303A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003028078A1 (en) * 2001-09-20 2003-04-03 Tokyo Electron Limited Plasma processing device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003028078A1 (en) * 2001-09-20 2003-04-03 Tokyo Electron Limited Plasma processing device
CN100345257C (en) * 2001-09-20 2007-10-24 东京毅力科创株式会社 Plasma processing device
US7338576B2 (en) 2001-09-20 2008-03-04 Tokyo Electron Limited Plasma processing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8497213B2 (en) Plasma processing method
US5770098A (en) Etching process
WO2006026422A2 (en) Method and apparatus for etching material layers with high uniformity of a lateral etch rate across a substrate
KR100535961B1 (en) Methods for reducing plasma-induced charging damage
JPH08288259A (en) Helicon plasma system and dry etching method using the same
US20050051273A1 (en) Plasma processing apparatus
US7604709B2 (en) Plasma processing apparatus
US6121154A (en) Techniques for etching with a photoresist mask
Fujiwara et al. Cold and low-energy ion etching (COLLIE)
JP2774367B2 (en) Apparatus and method for plasma process
US6506687B1 (en) Dry etching device and method of producing semiconductor devices
US20230072732A1 (en) Methods for etching structures with oxygen pulsing
US7115519B2 (en) Method for plasma treatment
JPH01184827A (en) Method and device for microwave plasma processing
US20170301550A1 (en) Method for preferential oxidation of silicon in substrates containing silicon and germanium
JPH05226303A (en) Dry etching method
JPH10125665A (en) Plasma processing system
JP3519066B2 (en) Equipment for plasma processing
US20070218696A1 (en) Dry etching method
US5738752A (en) System and method for plasma etching
JPH05198539A (en) Dry etching method
JPH05198536A (en) Dry etching method
JP3500178B2 (en) Dry etching method
JP3076641B2 (en) Dry etching apparatus and dry etching method
JP3516741B2 (en) Plasma processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990518