JPH06177086A - ドライエッチング方法及び装置 - Google Patents
ドライエッチング方法及び装置Info
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- JPH06177086A JPH06177086A JP43A JP35084892A JPH06177086A JP H06177086 A JPH06177086 A JP H06177086A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 35084892 A JP35084892 A JP 35084892A JP H06177086 A JPH06177086 A JP H06177086A
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Classifications
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリコン系材料（単結晶Ｓｉ、ポリＳｉ、高
融点金属シリサイド等）のテーパーエッチングを歩留り
よく行なう。 【構成】 半導体基板１０の表面を覆う絶縁膜１２の上
にポリＳｉ層１４を堆積した後、その上に所望のパター
ンを有するレジスト層１６を形成する。レジスト層１６
をマスクとするプラズマエッチング処理によりポリＳｉ
層１４をドライエッチングする。プラズマエッチング処
理では、エッチング反応室中にＡｌのハロゲン化物（Ａ
ｌＣｌ3 ，ＡｌＢｒ3 等）のガスを導入するか又はエッ
チング反応室の内壁、電極等を構成するＡｌをガス中の
Ｃｌ，Ｂｒ等と反応させてＡｌのハロゲン化物を生成さ
せることによりポリＳｉ層１４の側壁にハロゲン化Ａｌ
膜１８ａ，１８ｂを付着させつつエッチングを行なう。
ポリＳｉ層１４は、下部ほど太るようにテーパー状にエ
ッチングされる。Ａｌのハロゲン化物は、簡単に除去で
きる。
融点金属シリサイド等）のテーパーエッチングを歩留り
よく行なう。 【構成】 半導体基板１０の表面を覆う絶縁膜１２の上
にポリＳｉ層１４を堆積した後、その上に所望のパター
ンを有するレジスト層１６を形成する。レジスト層１６
をマスクとするプラズマエッチング処理によりポリＳｉ
層１４をドライエッチングする。プラズマエッチング処
理では、エッチング反応室中にＡｌのハロゲン化物（Ａ
ｌＣｌ3 ，ＡｌＢｒ3 等）のガスを導入するか又はエッ
チング反応室の内壁、電極等を構成するＡｌをガス中の
Ｃｌ，Ｂｒ等と反応させてＡｌのハロゲン化物を生成さ
せることによりポリＳｉ層１４の側壁にハロゲン化Ａｌ
膜１８ａ，１８ｂを付着させつつエッチングを行なう。
ポリＳｉ層１４は、下部ほど太るようにテーパー状にエ
ッチングされる。Ａｌのハロゲン化物は、簡単に除去で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマエッチング
処理によりシリコン系材料（単結晶Ｓｉ、ポリＳｉ、高
融点金属シリサイド）を選択的にエッチングするドライ
エッチング方法及び装置に関し、特にプラズマ中にアル
ミニウム（Ａｌ）又はＡｌのハロゲン化物を供給するこ
とによりテーパーエッチングを歩留りよく行なえるよう
にしたものである。
処理によりシリコン系材料（単結晶Ｓｉ、ポリＳｉ、高
融点金属シリサイド）を選択的にエッチングするドライ
エッチング方法及び装置に関し、特にプラズマ中にアル
ミニウム（Ａｌ）又はＡｌのハロゲン化物を供給するこ
とによりテーパーエッチングを歩留りよく行なえるよう
にしたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマエッチングによるＳｉ系
材料のテーパーエッチング方法としては、（イ）ＳＦ6
＋Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ4 の混合ガスを用いるもの（例えば特開
平１−２９１４２８号公報参照）、（ロ）Ｃｌ2 ＋Ｎ2
の混合ガスを用いるもの（例えば特開平１−２３９９３
２号公報参照）、（ハ）ＳｉＣｌ4 ＋Ｏ2 の混合ガス又
はＣｌ2 ＋ＳｉＣｌ4 ＋Ｏ2 の混合ガスを用いるもの等
が知られている。
材料のテーパーエッチング方法としては、（イ）ＳＦ6
＋Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ4 の混合ガスを用いるもの（例えば特開
平１−２９１４２８号公報参照）、（ロ）Ｃｌ2 ＋Ｎ2
の混合ガスを用いるもの（例えば特開平１−２３９９３
２号公報参照）、（ハ）ＳｉＣｌ4 ＋Ｏ2 の混合ガス又
はＣｌ2 ＋ＳｉＣｌ4 ＋Ｏ2 の混合ガスを用いるもの等
が知られている。
【０００３】（イ）の方法では，エッチングガス（ＳＦ
6 ）に対してデポジション性のガス（Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ4 ）
を加えたので、Ｓｉ層のエッチされる側壁にデポジショ
ン膜が形成され、側壁を保護する。このため、Ｓｉ層の
テーパーエッチングが可能になる。
6 ）に対してデポジション性のガス（Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ4 ）
を加えたので、Ｓｉ層のエッチされる側壁にデポジショ
ン膜が形成され、側壁を保護する。このため、Ｓｉ層の
テーパーエッチングが可能になる。
【０００４】（ロ）の方法では、ポリＳｉ層上にシリサ
イド層を堆積した積層（ポリサイド層）をレジスト層を
マスクとしてプラズマエッチングする際にシリサイド層
及びレジスト層の側壁に付着物が形成される。この付着
物は、実質的にレジストパターンを太らせるように作用
するため、ポリサイド層は、下部ほど太るようにテーパ
ー状にエッチングされる。
イド層を堆積した積層（ポリサイド層）をレジスト層を
マスクとしてプラズマエッチングする際にシリサイド層
及びレジスト層の側壁に付着物が形成される。この付着
物は、実質的にレジストパターンを太らせるように作用
するため、ポリサイド層は、下部ほど太るようにテーパ
ー状にエッチングされる。
【０００５】（ハ）の方法では、Ｏ2 の流量割合を増し
ていくことによりポリＳｉ層の側壁にＳｉＯx Ｃｌy 又
はＳｉＯx のような反応生成物が付着し、側壁を保護す
る。このため、ポリＳｉ層のテーパーエッチングが可能
になる。
ていくことによりポリＳｉ層の側壁にＳｉＯx Ｃｌy 又
はＳｉＯx のような反応生成物が付着し、側壁を保護す
る。このため、ポリＳｉ層のテーパーエッチングが可能
になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した（イ）の方法
によると、エッチング反応室の内壁にもデポジション膜
が付着する。付着した膜は、剥れてパーティクルとな
り、歩留りを低下させる。
によると、エッチング反応室の内壁にもデポジション膜
が付着する。付着した膜は、剥れてパーティクルとな
り、歩留りを低下させる。
【０００７】（ロ）の方法によると、反応生成物として
爆発性のＮＣｌ3 が生成されるため、危険である。
爆発性のＮＣｌ3 が生成されるため、危険である。
【０００８】（ハ）の方法によると、ＳｉＣｌ4 ＋Ｏの
混合ガスを用いた場合、反応生成物としてシリコシュウ
酸［Ｓｉ2 Ｃｌ4 （ＯＯＨ）2 ］が生成される。シリコ
シュウ酸は、水分（Ｈ2 Ｏ）の存在下で爆発性であり、
危険である。また、ＳｉＯxＣｌy ，ＳｉＯx は、通常
のアッシング処理では除去できないため、ＨＦによる洗
浄処理（ＨＦ処理）を追加する必要がある。ＨＦ処理の
追加は、工程数を増加させるだけでなく、歩留りを低下
させるので、好ましくない。例えば、ＭＯＳ型ＬＳＩの
ゲート電極パターニング工程において、ゲート電極材層
のエッチングの後ＨＦ処理を行なうと、ゲート絶縁膜と
してのＳｉＯ2 膜がＨＦでエッチングされ、不良発生を
招く。
混合ガスを用いた場合、反応生成物としてシリコシュウ
酸［Ｓｉ2 Ｃｌ4 （ＯＯＨ）2 ］が生成される。シリコ
シュウ酸は、水分（Ｈ2 Ｏ）の存在下で爆発性であり、
危険である。また、ＳｉＯxＣｌy ，ＳｉＯx は、通常
のアッシング処理では除去できないため、ＨＦによる洗
浄処理（ＨＦ処理）を追加する必要がある。ＨＦ処理の
追加は、工程数を増加させるだけでなく、歩留りを低下
させるので、好ましくない。例えば、ＭＯＳ型ＬＳＩの
ゲート電極パターニング工程において、ゲート電極材層
のエッチングの後ＨＦ処理を行なうと、ゲート絶縁膜と
してのＳｉＯ2 膜がＨＦでエッチングされ、不良発生を
招く。
【０００９】Ｃｌ2 ＋ＳｉＣｌ4 ＋Ｏ2 の混合ガスを用
いた場合にも、ＳｉＯx Ｃｌy を除去するためにＨＦ処
理が必要であり、工程数増加、歩留り低下等の不都合が
ある。
いた場合にも、ＳｉＯx Ｃｌy を除去するためにＨＦ処
理が必要であり、工程数増加、歩留り低下等の不都合が
ある。
【００１０】この発明の目的は、上記のような危険性や
不都合を伴うことなくＳｉ系材料のテーパーエッチング
を行なうことができる新規なドライエッチング方法及び
装置を提供することにある。
不都合を伴うことなくＳｉ系材料のテーパーエッチング
を行なうことができる新規なドライエッチング方法及び
装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るドライエ
ッチング方法は、エッチャントとして塩素又は臭素を含
有するガスを用いるプラズマエッチング処理によりシリ
コン系材料層を選択的にエッチングするものであって、
前記プラズマエッチング処理では、プラズマ中にアルミ
ニウム又はそのハロゲン化物を供給することにより前記
シリコン系材料層のエッチされる側部にアルミニウムの
ハロゲン化物を付着させつつエッチングを行なうことを
特徴とする。
ッチング方法は、エッチャントとして塩素又は臭素を含
有するガスを用いるプラズマエッチング処理によりシリ
コン系材料層を選択的にエッチングするものであって、
前記プラズマエッチング処理では、プラズマ中にアルミ
ニウム又はそのハロゲン化物を供給することにより前記
シリコン系材料層のエッチされる側部にアルミニウムの
ハロゲン化物を付着させつつエッチングを行なうことを
特徴とする。
【００１２】また、この発明に係るドライエッチング装
置は、上記したドライエッチング方法を実施するための
ものであって、エッチング反応室に前記ガスを導入して
プラズマエッチング処理を行なう際に該エッチング反応
室の内壁又は電極を構成するアルミニウムと前記ガスと
を反応させることによりプラズマ中にアルミニウムのハ
ロゲン化物を供給するようにしたことを特徴とする。
置は、上記したドライエッチング方法を実施するための
ものであって、エッチング反応室に前記ガスを導入して
プラズマエッチング処理を行なう際に該エッチング反応
室の内壁又は電極を構成するアルミニウムと前記ガスと
を反応させることによりプラズマ中にアルミニウムのハ
ロゲン化物を供給するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
【作用】この発明のドライエッチング方法によると、プ
ラズマエッチング中は、Ｓｉ系材料層の側壁にＡｌＣｌ
3 又はＡｌＢｒ3 等のＡｌのハロゲン化物が付着し、側
壁を保護する。このため、Ｓｉ系材料層は、下部ほど太
るようにテーパー状にエッチングされる。
ラズマエッチング中は、Ｓｉ系材料層の側壁にＡｌＣｌ
3 又はＡｌＢｒ3 等のＡｌのハロゲン化物が付着し、側
壁を保護する。このため、Ｓｉ系材料層は、下部ほど太
るようにテーパー状にエッチングされる。
【００１４】ＡｌＣｌ3 は、約１８０℃以上に加熱する
ことにより蒸発するので、たとえエッチング反応室の内
壁に付着しても、簡単に除去することができる。また、
ＡｌＣｌ3 は、水に溶けるので、被処理ウエハの表面に
付着したＡｌＣｌ3 は、通常のレジスト除去方法（例え
ば、Ｈ2 ＳＯ4 及びＨ2 Ｏ2 による洗浄等）により簡単
に除去することができる。
ことにより蒸発するので、たとえエッチング反応室の内
壁に付着しても、簡単に除去することができる。また、
ＡｌＣｌ3 は、水に溶けるので、被処理ウエハの表面に
付着したＡｌＣｌ3 は、通常のレジスト除去方法（例え
ば、Ｈ2 ＳＯ4 及びＨ2 Ｏ2 による洗浄等）により簡単
に除去することができる。
【００１５】この発明のドライエッチング装置による
と、外部からＡｌのハロゲン化物のガスを供給する設備
を追加することなく簡単にテーパーエッチングを行なう
ことができる。
と、外部からＡｌのハロゲン化物のガスを供給する設備
を追加することなく簡単にテーパーエッチングを行なう
ことができる。
【００１６】
【実施例】図１は、この発明の一実施例に係るドライエ
ッチング方法を示すものである。
ッチング方法を示すものである。
【００１７】Ｓｉ等の半導体基板１０の表面にＳｉＯ2
等の絶縁膜１２を形成した後、絶縁膜１２の上にポリＳ
ｉ層１４を堆積し、その上に所望の電極又は配線パター
ンに対応したレジスト層１６を形成する。そして、レジ
スト層１６をマスクとするプラズマエッチング処理によ
りポリＳｉ層１４をドライエッチングする。
等の絶縁膜１２を形成した後、絶縁膜１２の上にポリＳ
ｉ層１４を堆積し、その上に所望の電極又は配線パター
ンに対応したレジスト層１６を形成する。そして、レジ
スト層１６をマスクとするプラズマエッチング処理によ
りポリＳｉ層１４をドライエッチングする。
【００１８】このときのプラズマエッチング処理では、
Ｃｌ又はＢｒを含有するプラズマ中にＡｌを導入し、Ａ
ｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 等のＡｌのハロゲン化物を生成
させる。ＡｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 は、蒸気圧が比較的
低いので、ポリＳｉ層１４の側壁に付着する。付着した
ハロゲン化Ａｌ膜１８ａ，１８ｂは、側壁保護膜として
働き、適当な量であれば、ポリＳｉ層１４は、下部ほど
太るようにテーパー状にエッチングされる。
Ｃｌ又はＢｒを含有するプラズマ中にＡｌを導入し、Ａ
ｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 等のＡｌのハロゲン化物を生成
させる。ＡｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 は、蒸気圧が比較的
低いので、ポリＳｉ層１４の側壁に付着する。付着した
ハロゲン化Ａｌ膜１８ａ，１８ｂは、側壁保護膜として
働き、適当な量であれば、ポリＳｉ層１４は、下部ほど
太るようにテーパー状にエッチングされる。
【００１９】プラズマ中にＡｌを導入する方法として
は、図２に示すようにガスとして導入する方法がある。
すなわち、エッチング反応室２０に対してマスフローコ
ントローラＭＣ1 を介してＣｌ2 又はＨＢｒ等のエッチ
ングガスＧE を供給すると共にマスフローコントローラ
ＭＣ2 を介してＡｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 等のガスＧA
を供給する。この場合、ＡｌＣｌ3 ，ＡｌＢｒ3 は、蒸
気圧が低いので、ガス供給系をある程度加熱することも
ある。
は、図２に示すようにガスとして導入する方法がある。
すなわち、エッチング反応室２０に対してマスフローコ
ントローラＭＣ1 を介してＣｌ2 又はＨＢｒ等のエッチ
ングガスＧE を供給すると共にマスフローコントローラ
ＭＣ2 を介してＡｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 等のガスＧA
を供給する。この場合、ＡｌＣｌ3 ，ＡｌＢｒ3 は、蒸
気圧が低いので、ガス供給系をある程度加熱することも
ある。
【００２０】プラズマ中にＡｌを導入する他の方法とし
ては、エッチング反応室の内壁又は電極を構成するＡｌ
とエッチングガスとを反応させてＡｌＣｌ3 又はＡｌＢ
ｒ3を供給する方法もある。例えば、ＣｌやＢｒなどＡ
ｌエッチング可能な元素を含むガス系を用いるプラズマ
エッチャでは、陽極酸化又はアルマイトコーティングを
施したＡｌ電極を用いるのが通例であるが、Ａｌ電極の
一部又は全部のアルミナを剥した状態（あるいはアルミ
ナを被覆しない状態）でプラズマエッチングを行なう
と、エッチング中に電極のＡｌ露出部がエッチングガス
によりエッチングされ、ＡｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 がプ
ラズマ中に導入される。
ては、エッチング反応室の内壁又は電極を構成するＡｌ
とエッチングガスとを反応させてＡｌＣｌ3 又はＡｌＢ
ｒ3を供給する方法もある。例えば、ＣｌやＢｒなどＡ
ｌエッチング可能な元素を含むガス系を用いるプラズマ
エッチャでは、陽極酸化又はアルマイトコーティングを
施したＡｌ電極を用いるのが通例であるが、Ａｌ電極の
一部又は全部のアルミナを剥した状態（あるいはアルミ
ナを被覆しない状態）でプラズマエッチングを行なう
と、エッチング中に電極のＡｌ露出部がエッチングガス
によりエッチングされ、ＡｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 がプ
ラズマ中に導入される。
【００２１】図３は、Ａｌ導入量に応じてポリＳｉ層の
エッチング形状が変化する様子を示すもので、図１と同
様の部分には同様の符号を付してある。基板１０はＳｉ
からなり、絶縁膜１２はＳｉＯ2 からなり、ポリＳｉ層
１４の厚さｔは３５０［ｎｍ］である。
エッチング形状が変化する様子を示すもので、図１と同
様の部分には同様の符号を付してある。基板１０はＳｉ
からなり、絶縁膜１２はＳｉＯ2 からなり、ポリＳｉ層
１４の厚さｔは３５０［ｎｍ］である。
【００２２】図３（ａ）は、Ａｌ導入量がゼロの場合の
エッチング形状を示す。これによれば、サイドエッチが
発生しているのがわかる。図３（ｂ）は、所定量のＡｌ
を導入することによりポリＳｉ層１４を側壁が垂直にな
るようにエッチングした例を示す。図３（ｃ）は、Ａｌ
導入量を増大させることによりポリＳｉ層１４を下部ほ
ど太るように順テーパー状にエッチングした例を示す。
エッチング形状を示す。これによれば、サイドエッチが
発生しているのがわかる。図３（ｂ）は、所定量のＡｌ
を導入することによりポリＳｉ層１４を側壁が垂直にな
るようにエッチングした例を示す。図３（ｃ）は、Ａｌ
導入量を増大させることによりポリＳｉ層１４を下部ほ
ど太るように順テーパー状にエッチングした例を示す。
【００２３】Ａｌ導入量を制御するには、図２の場合
は、ＡｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 の流量をマスフローコン
トローラＭＣ2 により制御する。また、電極からＡｌを
導入する場合において、アルミナを被覆又は剥ぐときは
Ａｌの露出面積を制御し、アルミナを被覆しないときは
Ａｌ電極の表面積（電極サイズ）を制御する。
は、ＡｌＣｌ3 又はＡｌＢｒ3 の流量をマスフローコン
トローラＭＣ2 により制御する。また、電極からＡｌを
導入する場合において、アルミナを被覆又は剥ぐときは
Ａｌの露出面積を制御し、アルミナを被覆しないときは
Ａｌ電極の表面積（電極サイズ）を制御する。
【００２４】図４は、この発明の実施に用いられる平行
平板型プラズマエッチャ（反応性イオンエッチング装
置）を示すものである。
平板型プラズマエッチャ（反応性イオンエッチング装
置）を示すものである。
【００２５】エッチング反応室２０の上部には、ガスＧ
を導入するための導入口２０ａが設けられており、反応
室２０の下部には、ガスＧを排気するための排気口２０
ｂが設けられている。反応室２０内には、下部電極２２
及び上部電極２４が平行に離間して配置されている。下
部電極２２上には、被処理ウエハ２６が載置される。下
部電極２２と接地点との間には、高周波電源２８が接続
され、上部電極２４は接地される。
を導入するための導入口２０ａが設けられており、反応
室２０の下部には、ガスＧを排気するための排気口２０
ｂが設けられている。反応室２０内には、下部電極２２
及び上部電極２４が平行に離間して配置されている。下
部電極２２上には、被処理ウエハ２６が載置される。下
部電極２２と接地点との間には、高周波電源２８が接続
され、上部電極２４は接地される。
【００２６】このような構成のプラズマエッチャでは、
イオン衝撃の少ない上部電極２４のＡｌ露出面積を変え
るか又は反応室２０の内方側壁にて０〜Ｄの領域のＡｌ
露出面積を変えることによりプラズマ中へのＡｌ導入量
を制御することができる。
イオン衝撃の少ない上部電極２４のＡｌ露出面積を変え
るか又は反応室２０の内方側壁にて０〜Ｄの領域のＡｌ
露出面積を変えることによりプラズマ中へのＡｌ導入量
を制御することができる。
【００２７】図５は、この発明の実施に用いられるマイ
クロ波プラズマエッチャを示すものである。
クロ波プラズマエッチャを示すものである。
【００２８】エッチング反応室３０は、石英ベルジャ３
２等により構成されるもので、側部にはガスＧを導入す
るための導入口３０ａが設けられ、下部にはガスＧを排
気するための排気口３０ｂが設けられている。反応室３
０内には、被処理ウエハ３６を保持する試料台３４が設
けられると共に、この試料台３４を取囲むようにアース
電極４０が設けられている。試料台３４と接地点との間
には、高周波電源３８が接続され、アース電極４０は接
地される。
２等により構成されるもので、側部にはガスＧを導入す
るための導入口３０ａが設けられ、下部にはガスＧを排
気するための排気口３０ｂが設けられている。反応室３
０内には、被処理ウエハ３６を保持する試料台３４が設
けられると共に、この試料台３４を取囲むようにアース
電極４０が設けられている。試料台３４と接地点との間
には、高周波電源３８が接続され、アース電極４０は接
地される。
【００２９】反応室３０に磁界を作用させるためソレノ
イドコイル４２が設けられており、反応室３０には、マ
グネトロン等のマイクロ波発振器４４から導波管４６を
介してマイクロ波電力が供給される。反応室３０内で
は、磁界とマイクロ波電界との相互作用により導入ガス
Ｇがプラズマ化され、イオンが生成される。
イドコイル４２が設けられており、反応室３０には、マ
グネトロン等のマイクロ波発振器４４から導波管４６を
介してマイクロ波電力が供給される。反応室３０内で
は、磁界とマイクロ波電界との相互作用により導入ガス
Ｇがプラズマ化され、イオンが生成される。
【００３０】このような構成のプラズマエッチャでは、
アース電極４０のＡｌ露出面積を変えることによりプラ
ズマ中へのＡｌ導入量を制御することができる。
アース電極４０のＡｌ露出面積を変えることによりプラ
ズマ中へのＡｌ導入量を制御することができる。
【００３１】一例として、図５のプラズマエッチャを用
いてポリＳｉ層を選択的にエッチングした場合のエッチ
ング形状について説明する。エッチング条件は、Ｃｌ2
流量＝５０［ｓｃｃｍ］、エッチング圧力＝５［ｍＴｏ
ｒｒ］、マイクロ波電力＝３５０［Ｗ］、高周波電力
（２ＭＨｚ）＝３０［Ｗ］、電極温度＝２０［℃］とし
た。
いてポリＳｉ層を選択的にエッチングした場合のエッチ
ング形状について説明する。エッチング条件は、Ｃｌ2
流量＝５０［ｓｃｃｍ］、エッチング圧力＝５［ｍＴｏ
ｒｒ］、マイクロ波電力＝３５０［Ｗ］、高周波電力
（２ＭＨｚ）＝３０［Ｗ］、電極温度＝２０［℃］とし
た。
【００３２】（１）アース電極４０を完全にアルミナで
覆った場合、エッチング形状は、図３（ａ）のようにな
り、ポリＳｉ層１４にサイドエッチが生じた。
覆った場合、エッチング形状は、図３（ａ）のようにな
り、ポリＳｉ層１４にサイドエッチが生じた。
【００３３】（２）アース電極４０のアルミナを完全に
除去した場合、エッチング形状は、図３（ｃ）のように
なり、テーパー形状が得られた。
除去した場合、エッチング形状は、図３（ｃ）のように
なり、テーパー形状が得られた。
【００３４】（３）アース電極４０のアルミナを部分的
に剥した場合、エッチング形状は、図３（ｂ）のように
なり、垂直形状が得られた。
に剥した場合、エッチング形状は、図３（ｂ）のように
なり、垂直形状が得られた。
【００３５】このような実験結果によれば、電極のＡｌ
露出面積を変えることでエッチング形状の制御が可能で
あることがわかる。
露出面積を変えることでエッチング形状の制御が可能で
あることがわかる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、Ｓｉ
系材料層をテーパーエッチングする際に側壁保護物質と
してＡｌＣｌ3 ，ＡｌＢｒ3 等のＡｌのハロゲン化物を
使用するようにしたので、危険性を伴わずにテーパーエ
ッチングを行なうことができる。また、Ａｌのハロゲン
化物は、エッチング反応室やウエハ表面に付着しても簡
単に除去できるので、従来法に比べて歩留りを向上させ
ることができる。
系材料層をテーパーエッチングする際に側壁保護物質と
してＡｌＣｌ3 ，ＡｌＢｒ3 等のＡｌのハロゲン化物を
使用するようにしたので、危険性を伴わずにテーパーエ
ッチングを行なうことができる。また、Ａｌのハロゲン
化物は、エッチング反応室やウエハ表面に付着しても簡
単に除去できるので、従来法に比べて歩留りを向上させ
ることができる。
【００３７】また、エッチング反応室の内壁又は電極を
構成するＡｌとエッチングガスとの反応によりプラズマ
中にＡｌのハロゲン化物を供給するようにしたドライエ
ッチング装置は、構成が簡単で使い易い利点がある。
構成するＡｌとエッチングガスとの反応によりプラズマ
中にＡｌのハロゲン化物を供給するようにしたドライエ
ッチング装置は、構成が簡単で使い易い利点がある。
【図１】 この発明の一実施例に係るドライエッチング
方法を示す基板断面図である。
方法を示す基板断面図である。
【図２】 プラズマ中へのＡｌ導入法を説明するための
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】 プラズマ中へのＡｌ導入量に応じたポリＳｉ
層のエッチング形状の変化を示す基板断面図である。
層のエッチング形状の変化を示す基板断面図である。
【図４】 平行平板型プラズマエッチャを示す断面図で
ある。
ある。
【図５】 マイクロ波プラズマエッチャを示す断面図で
ある。
ある。
１０：半導体基板、１２：絶縁膜、１４：ポリＳｉ層、
１６：レジスト層、１８ａ，１８ｂ：ハロゲン化Ａｌ
膜、２０，３０：エッチング反応室、２２：下部電極、
２４：上部電極、２６，３６：被処理ウエハ、２８，３
８：高周波電源、４０：アース電極、４２：ソレノイド
コイル、４４：マイクロ波発振器、４６：導波管。
１６：レジスト層、１８ａ，１８ｂ：ハロゲン化Ａｌ
膜、２０，３０：エッチング反応室、２２：下部電極、
２４：上部電極、２６，３６：被処理ウエハ、２８，３
８：高周波電源、４０：アース電極、４２：ソレノイド
コイル、４４：マイクロ波発振器、４６：導波管。
Claims (2)
- 【請求項１】 エッチャントとして塩素又は臭素を含有
するガスを用いるプラズマエッチング処理によりシリコ
ン系材料層を選択的にエッチングするドライエッチング
方法であって、 前記プラズマエッチング処理では、プラズマ中にアルミ
ニウム又はそのハロゲン化物を供給することにより前記
シリコン系材料層のエッチされる側部にアルミニウムの
ハロゲン化物を付着させつつエッチングを行なうことを
特徴とするドライエッチング方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のドライエッチング方法を
実施するためのドライエッチング装置であって、 エッチング反応室に前記ガスを導入してプラズマエッチ
ング処理を行なう際に該エッチング反応室の内壁又は電
極を構成するアルミニウムと前記ガスとを反応させるこ
とによりプラズマ中にアルミニウムのハロゲン化物を供
給するようにしたことを特徴とするドライエッチング装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4350848A JP2650178B2 (ja) | 1992-12-05 | 1992-12-05 | ドライエッチング方法及び装置 |
| US08/163,474 US5686363A (en) | 1992-12-05 | 1993-12-06 | Controlled taper etching |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4350848A JP2650178B2 (ja) | 1992-12-05 | 1992-12-05 | ドライエッチング方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06177086A true JPH06177086A (ja) | 1994-06-24 |
| JP2650178B2 JP2650178B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=18413303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4350848A Expired - Lifetime JP2650178B2 (ja) | 1992-12-05 | 1992-12-05 | ドライエッチング方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5686363A (ja) |
| JP (1) | JP2650178B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148478A (ja) * | 1994-09-20 | 1996-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマエッチング装置およびその方法 |
| US5686363A (en) * | 1992-12-05 | 1997-11-11 | Yamaha Corporation | Controlled taper etching |
| JP2019161227A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | アーエスエム・イーぺー・ホールディング・ベスローテン・フェンノートシャップ | 反応器、反応器を含むシステム、並びにこれを製造する方法及び使用する方法 |
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| TW200826180A (en) * | 2006-12-14 | 2008-06-16 | Nanya Technology Corp | Method for semiconductorstructure formation |
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-
1992
- 1992-12-05 JP JP4350848A patent/JP2650178B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-12-06 US US08/163,474 patent/US5686363A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5686363A (en) | 1997-11-11 |
| JP2650178B2 (ja) | 1997-09-03 |
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