JPH0622222B2 - 光処理装置 - Google Patents
光処理装置Info
- Publication number
- JPH0622222B2 JPH0622222B2 JP59195163A JP19516384A JPH0622222B2 JP H0622222 B2 JPH0622222 B2 JP H0622222B2 JP 59195163 A JP59195163 A JP 59195163A JP 19516384 A JP19516384 A JP 19516384A JP H0622222 B2 JPH0622222 B2 JP H0622222B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- substrate
- container
- etching
- film
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/483—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using coherent light, UV to IR, e.g. lasers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0041—Photosensitive materials providing an etching agent upon exposure
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、光化学反応を利用してエッチング或いは膜形
成等を行う光処理装置の改良に関する。
成等を行う光処理装置の改良に関する。
近年、集積回路は微細化の一途を辿り、最近では最小パ
ターン寸法が１〜２［μｍ］の超ＬＳＩも試作開発され
るに至っている。このような微細加工には、プラズマエ
ッチング技術が不可欠である。プラズマエッチング技術
の一つとして、平行平板型電極を有する容器内にＣＦ４
等の反応性ガスを導入すると共に、１３．５６［ＭＨ
ｚ］の高周波電力が印加される電極（陰極）上に試料を
置き、各電極間にグロー放電を生起してプラズマを生成
し、陰極上に生じる陰極降下電圧によりプラズマ中の正
イオンを加速し、このイオンにより試料を衝撃してエッ
チングする方法がある。この方法は、反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）法と称されるもので、現在微細加工技
術の主流になっている。
ターン寸法が１〜２［μｍ］の超ＬＳＩも試作開発され
るに至っている。このような微細加工には、プラズマエ
ッチング技術が不可欠である。プラズマエッチング技術
の一つとして、平行平板型電極を有する容器内にＣＦ４
等の反応性ガスを導入すると共に、１３．５６［ＭＨ
ｚ］の高周波電力が印加される電極（陰極）上に試料を
置き、各電極間にグロー放電を生起してプラズマを生成
し、陰極上に生じる陰極降下電圧によりプラズマ中の正
イオンを加速し、このイオンにより試料を衝撃してエッ
チングする方法がある。この方法は、反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）法と称されるもので、現在微細加工技
術の主流になっている。
しかし、この種の方法ではエッチングすべき試料がプラ
ズマ中に置かれているため、イオンや電子等の荷電粒子
の帯電による酸化膜の破壊、ソフトＸ線による閾値電圧
のシフト、酸化膜中のトラップの誘起の他、チャンバ内
壁からの金属汚染等の種々のラジエーションダメージを
生じていた。これらのラジエーションダメージには、デ
バイスの超ＬＳＩ化にとって致命傷となる要因が多く含
まれており、このため照射損傷のない無ダメージのエッ
チング技術が切望されている。
ズマ中に置かれているため、イオンや電子等の荷電粒子
の帯電による酸化膜の破壊、ソフトＸ線による閾値電圧
のシフト、酸化膜中のトラップの誘起の他、チャンバ内
壁からの金属汚染等の種々のラジエーションダメージを
生じていた。これらのラジエーションダメージには、デ
バイスの超ＬＳＩ化にとって致命傷となる要因が多く含
まれており、このため照射損傷のない無ダメージのエッ
チング技術が切望されている。
無ダメージのドライエッチング技術としては、最近グロ
ー放電中のガス温度だけの運動エネルギしか持たない原
子状のＦビームによるＳｉやポリＳｉの異方性エッチン
グ（例えば、Ｈ．Ａkiya，proc，3rd ，Ｓymp ，on Ｄ
ry processes，Ｐ119 (1981) ）やレーザや紫外光を用
いたエッチング（例えば、Ｔ．Ｊ．chuang；Ｊ．chem，
phys，74．1453(1981)；Ｈ．Ｏkano，Ｔ．Ｙamazaki ，
Ｍ．Ｓekine and Ｙ．Ｈoriike，proc，of 4 th symp，
on Ｄry processes，Ｐ6 (1982) ）等が報告され、無
損傷、異方性エッチングの可能性が示されている。
ー放電中のガス温度だけの運動エネルギしか持たない原
子状のＦビームによるＳｉやポリＳｉの異方性エッチン
グ（例えば、Ｈ．Ａkiya，proc，3rd ，Ｓymp ，on Ｄ
ry processes，Ｐ119 (1981) ）やレーザや紫外光を用
いたエッチング（例えば、Ｔ．Ｊ．chuang；Ｊ．chem，
phys，74．1453(1981)；Ｈ．Ｏkano，Ｔ．Ｙamazaki ，
Ｍ．Ｓekine and Ｙ．Ｈoriike，proc，of 4 th symp，
on Ｄry processes，Ｐ6 (1982) ）等が報告され、無
損傷、異方性エッチングの可能性が示されている。
また、本発明者等の研究によれば、Ｈｇ−Ｘｅランプに
より発した紫外線照射によるＣｌ２雰囲気中でのポリＳ
ｉエッチングにおいて、従来報告されているイオンアシ
ストエッチング（例えば、Ｊ．Ｗ．Ｃoburn and Ｈ．
Ｆ．Ｗinters，Ｊ．Ａppl ．phys，50，3189 (1979) ）
と同様の効果が見出だされた（例えば、Ｈ．Ｏkano，
Ｔ．Ｙamazaki ，Ｍ．Ｓekine and Ｙ．Ｈoriike，pro
c，of 4 th Ｓymp ，onＤry processes，Ｐ６（１９８
２））。即ち、光照射面のエッチング反応が非照射面に
比べて著しく促進されると云う効果である。この効果は
アンドープポリＳｉ，単結晶Ｓｉ，ボロンを添加したＰ
タイプポリＳｉにおいて顕著であるが、例えばリンを高
濃度に添加したｎ＋ポリＳｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ或いはそ
のシリサイド化合物においても同様に認められた。
より発した紫外線照射によるＣｌ２雰囲気中でのポリＳ
ｉエッチングにおいて、従来報告されているイオンアシ
ストエッチング（例えば、Ｊ．Ｗ．Ｃoburn and Ｈ．
Ｆ．Ｗinters，Ｊ．Ａppl ．phys，50，3189 (1979) ）
と同様の効果が見出だされた（例えば、Ｈ．Ｏkano，
Ｔ．Ｙamazaki ，Ｍ．Ｓekine and Ｙ．Ｈoriike，pro
c，of 4 th Ｓymp ，onＤry processes，Ｐ６（１９８
２））。即ち、光照射面のエッチング反応が非照射面に
比べて著しく促進されると云う効果である。この効果は
アンドープポリＳｉ，単結晶Ｓｉ，ボロンを添加したＰ
タイプポリＳｉにおいて顕著であるが、例えばリンを高
濃度に添加したｎ＋ポリＳｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ或いはそ
のシリサイド化合物においても同様に認められた。
しかしながら、この種の方法にあっては次のような問題
があった。即ち、気相中で光解離した反応性ガスラジカ
ルのマスク下への進入及び被エッチング面からの僅かな
散乱光により、第４図に示す如くエッチングマスク４４
下にアンダーカット４５を生じることである。特に、上
記エッチングマスク４４としてフォトレジスト用いた場
合、該レジストが前記光に対して透明でありレジスト下
にも光が照射されることになり、上記アンダーカット４
５が生じ易くなるのである。そして、このアンダーカッ
ト４５は、素子の微細化を妨げる大きな要因となり、超
ＬＳＩでは致命的な欠点となる。なお、図中４３はポリ
Ｓｉ等の被エッチング試料、４２はＳｉＯ２膜、４１は
Ｓｉ基板を示している。
があった。即ち、気相中で光解離した反応性ガスラジカ
ルのマスク下への進入及び被エッチング面からの僅かな
散乱光により、第４図に示す如くエッチングマスク４４
下にアンダーカット４５を生じることである。特に、上
記エッチングマスク４４としてフォトレジスト用いた場
合、該レジストが前記光に対して透明でありレジスト下
にも光が照射されることになり、上記アンダーカット４
５が生じ易くなるのである。そして、このアンダーカッ
ト４５は、素子の微細化を妨げる大きな要因となり、超
ＬＳＩでは致命的な欠点となる。なお、図中４３はポリ
Ｓｉ等の被エッチング試料、４２はＳｉＯ２膜、４１は
Ｓｉ基板を示している。
一方、第５図は最近のＲＩＥにおける研究において次第
に明らかにされてきた異方性エッチングの機構を説明す
るためのものである。最近の研究によれば、エッチング
壁４６において、例えばエッチャントであるＣＩラジカ
ルと添加ガスであるＣ２Ｆ６から生じたＣＦ４ラジカル
との再結合反応（例えば、Ｃ．Ｊ．Ｍogab and Ｈ．
Ｊ．Ｌevinstein ；Ｊ．Ｖac，Ｓci，Ｔechnol，17，72
1 (1980) ）によりエッチング壁４６での横方向エッチ
ングを防ぐか、或いは該壁４６にエッチングマスクであ
るレジスト等の分解物や放電生成物である種々の不飽和
モノマーが付着してエツチャントの攻撃を防ぐ（例え
ば、Ｒ．Ｈ．Ｂruce and Ｇ．Ｐ．Ｍalafsky ：Ｅ．
Ｃ．Ｓ．meeting ，Ａbs，Ｎo 288 ，Ｄenver ，1981
或いは山崎隆、岡野晴雄、堀池靖浩、第３０回応用物理
学界予稿集、春委、1983）等の機構が妥当性を持つもの
と考えられている。
に明らかにされてきた異方性エッチングの機構を説明す
るためのものである。最近の研究によれば、エッチング
壁４６において、例えばエッチャントであるＣＩラジカ
ルと添加ガスであるＣ２Ｆ６から生じたＣＦ４ラジカル
との再結合反応（例えば、Ｃ．Ｊ．Ｍogab and Ｈ．
Ｊ．Ｌevinstein ；Ｊ．Ｖac，Ｓci，Ｔechnol，17，72
1 (1980) ）によりエッチング壁４６での横方向エッチ
ングを防ぐか、或いは該壁４６にエッチングマスクであ
るレジスト等の分解物や放電生成物である種々の不飽和
モノマーが付着してエツチャントの攻撃を防ぐ（例え
ば、Ｒ．Ｈ．Ｂruce and Ｇ．Ｐ．Ｍalafsky ：Ｅ．
Ｃ．Ｓ．meeting ，Ａbs，Ｎo 288 ，Ｄenver ，1981
或いは山崎隆、岡野晴雄、堀池靖浩、第３０回応用物理
学界予稿集、春委、1983）等の機構が妥当性を持つもの
と考えられている。
本発明の目的は、被処理基体を光化学反応により処理す
る場合のパターン形成精度の向上をはかり得る光処理装
置を提供することにある。
る場合のパターン形成精度の向上をはかり得る光処理装
置を提供することにある。
本発明の骨子は、被処理基体の収容された真空容器内で
の光の散乱をなくし、該散乱に起因する問題を解決する
ことにある。
の光の散乱をなくし、該散乱に起因する問題を解決する
ことにある。
即ち本発明は、被処理基体を収容した真空容器内に所定
のガス及び所定波長の光を導入し、光化学反応により上
記被処理基体をエッチング若しくは該基体上に膜を堆積
する等の処理を行う光処理装置において、前記真空容器
の内壁面を前記光を吸収する物質で被覆するようにした
ものである。
のガス及び所定波長の光を導入し、光化学反応により上
記被処理基体をエッチング若しくは該基体上に膜を堆積
する等の処理を行う光処理装置において、前記真空容器
の内壁面を前記光を吸収する物質で被覆するようにした
ものである。
本発明によれば、反応性ガス及び堆積用ガスの選択によ
り、エッチング若しくは膜形成等を行うことができる。
しかも、真空容器内を光を吸収する物質で被覆している
ので、光の散乱に起因するエッチングの乱れや堆積の乱
れ等が生じるのを未然に防止することができる。そし
て、エッチングの場合、電子やイオン等の荷電粒子を用
いることなく、光若しくはＸ線の照射により被処理基体
を選択エッチングすることができる。このため、照射損
傷のないエッチングが可能となり、半導体デバイス製造
に極めて有効である。さらに、エッチングと膜形成との
競合反応により異方性エッチングが可能となり、半導体
素子の微細化及び高集積化に寄与し得る等の効果を奏す
る。また、膜形成の場合、光若しくはＸ線の照射により
膜形成速度の向上をはかり得、さらに光若しくはＸ線の
照射部にのみ選択的に膜形成を行うことが可能となる。
り、エッチング若しくは膜形成等を行うことができる。
しかも、真空容器内を光を吸収する物質で被覆している
ので、光の散乱に起因するエッチングの乱れや堆積の乱
れ等が生じるのを未然に防止することができる。そし
て、エッチングの場合、電子やイオン等の荷電粒子を用
いることなく、光若しくはＸ線の照射により被処理基体
を選択エッチングすることができる。このため、照射損
傷のないエッチングが可能となり、半導体デバイス製造
に極めて有効である。さらに、エッチングと膜形成との
競合反応により異方性エッチングが可能となり、半導体
素子の微細化及び高集積化に寄与し得る等の効果を奏す
る。また、膜形成の場合、光若しくはＸ線の照射により
膜形成速度の向上をはかり得、さらに光若しくはＸ線の
照射部にのみ選択的に膜形成を行うことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例に係わるドライエッチング装
置を示す概略構成図である。図中１１はエッチング室を
形成する真空容器（反応容器）であり、この容器１１内
には被処理基体１２を載置するサセプタ１３が配置され
ている。サセプタ１３には上記被処理基体１２を加熱す
るヒータ（図示せず）等が取着され、さらにサセプタ１
３はＸ−Ｙ方向に走査可能な構造となっている。また、
容器１１にはガス導入口１４が設けられている。このガ
ス導入口１４からは、Ｃｌ２等の反応性ガスが流量制御
器１５介して導入され、さらにＳｉ（ＣＨ３）４等の堆
積用ガスが流量制御器１６を介して導入されるものとな
っている。また、容器１１には該容器１１内を真空排気
するためのガス排気口１７が設けられている。
置を示す概略構成図である。図中１１はエッチング室を
形成する真空容器（反応容器）であり、この容器１１内
には被処理基体１２を載置するサセプタ１３が配置され
ている。サセプタ１３には上記被処理基体１２を加熱す
るヒータ（図示せず）等が取着され、さらにサセプタ１
３はＸ−Ｙ方向に走査可能な構造となっている。また、
容器１１にはガス導入口１４が設けられている。このガ
ス導入口１４からは、Ｃｌ２等の反応性ガスが流量制御
器１５介して導入され、さらにＳｉ（ＣＨ３）４等の堆
積用ガスが流量制御器１６を介して導入されるものとな
っている。また、容器１１には該容器１１内を真空排気
するためのガス排気口１７が設けられている。
一方、真空容器１１の上方には、前記反応性ガスを解離
するための第１の光源２１が配置されている。この光源
２１は、例えば波長３２５［ｎｍ］に発光の中心を持つ
Ｃｄ−Ｈｅレーザである。光源２１からの第１の光２２
は、容器１１の上壁に設けられた紫外光通過窓２３を介
して容器１１内に導入され、前記サセプタ１３上の被処
理基体１２の上面に垂直に照射されるものとなってい
る。また、容器１１の左方には、前記堆積用ガスを解離
するための第２の光源２４が配置されている。この光源
２４は、真空紫外光を発光するものである。光源２４か
らの第２の光２５は、容器１１の側壁に設けられた光透
過窓２６を介して容器１１内に導入され、前記被処理基
体１２の表面と平行に進行する。そして、この光２５は
光通過窓２６と対向した光通過窓２７を介して容器１１
外に導出されるものとなっている。
するための第１の光源２１が配置されている。この光源
２１は、例えば波長３２５［ｎｍ］に発光の中心を持つ
Ｃｄ−Ｈｅレーザである。光源２１からの第１の光２２
は、容器１１の上壁に設けられた紫外光通過窓２３を介
して容器１１内に導入され、前記サセプタ１３上の被処
理基体１２の上面に垂直に照射されるものとなってい
る。また、容器１１の左方には、前記堆積用ガスを解離
するための第２の光源２４が配置されている。この光源
２４は、真空紫外光を発光するものである。光源２４か
らの第２の光２５は、容器１１の側壁に設けられた光透
過窓２６を介して容器１１内に導入され、前記被処理基
体１２の表面と平行に進行する。そして、この光２５は
光通過窓２６と対向した光通過窓２７を介して容器１１
外に導出されるものとなっている。
上記の構成において、本実施例では、真空容器１１の内
壁面に前記光２２を吸収する物質、例えば炭素板３０が
被覆されている。そして、この炭素板３０によって、被
処理基体１２上に照射された光２２の反射光或いは散乱
光が再び被処理基体１２上に再び照射されないものとな
っている。
壁面に前記光２２を吸収する物質、例えば炭素板３０が
被覆されている。そして、この炭素板３０によって、被
処理基体１２上に照射された光２２の反射光或いは散乱
光が再び被処理基体１２上に再び照射されないものとな
っている。
次に、上記装置を用いたエッチング方法について説明す
る。
る。
被エッチング試料としては、ｎ＋ポリＳｉを用いた。即
ち、まず第２図（ａ）に示す如くＳｉ基板３１上にＳｉ
Ｏ２膜３２を堆積し、この上に被エッチング試料である
ｎ＋ポリＳｉ膜３３を堆積し、さらにポリＳｉ膜を３３
上にホトレジストからなるエッチングマスク３４を形成
した。
ち、まず第２図（ａ）に示す如くＳｉ基板３１上にＳｉ
Ｏ２膜３２を堆積し、この上に被エッチング試料である
ｎ＋ポリＳｉ膜３３を堆積し、さらにポリＳｉ膜を３３
上にホトレジストからなるエッチングマスク３４を形成
した。
次いで、上記構造の被処理基体１２を前記第１図に示す
エッチング装置のサセプタ１３上に載置し、次のように
してエッチングを行った。容器１１内に導入する反応性
ガスとしてはＣｌ２、堆積用ガスとしてはＳｉ（Ｃ
Ｈ３）４を用いた。また、第１の光源２１からの光２２
は波長３００〜４００［ｎｍ］の紫外光とし、第２の光
源２４からの光２５は真空紫外光とした。容器１１内に
導入された反応性ガスであるＣｌ２は光２２により解離
され、Ｃｌラジカルを生成する。このＣｌラジカルは被
エッチング試料としてのｎ＋ポリＳｉ膜３３をエッチン
グする。一方、堆積用ガスとしてのＳｉ（ＣＨ３）４ガ
スは、光２５により解離されると共に、上記Ｃｌラジカ
ルと反応し、不揮発性の堆積膜をｎ＋ポリＳｉ膜３３及
びマスク３４の表面に形成することになる。ｎ＋ポリＳ
ｉ膜３３上に堆積した膜は、ＣｌラジカルからポリＳｉ
膜３３を保護し、この部分でのエッチングは進行しなく
なる。これに対して、光照射面においては、光アシスト
効果（主に熱反応溶発或いは光化学反応）によりエッチ
ング反応が堆積反応より進行するため垂直エッチングが
進み、この結果アンダーカットのない異方性エッチング
が達成されることになる。
エッチング装置のサセプタ１３上に載置し、次のように
してエッチングを行った。容器１１内に導入する反応性
ガスとしてはＣｌ２、堆積用ガスとしてはＳｉ（Ｃ
Ｈ３）４を用いた。また、第１の光源２１からの光２２
は波長３００〜４００［ｎｍ］の紫外光とし、第２の光
源２４からの光２５は真空紫外光とした。容器１１内に
導入された反応性ガスであるＣｌ２は光２２により解離
され、Ｃｌラジカルを生成する。このＣｌラジカルは被
エッチング試料としてのｎ＋ポリＳｉ膜３３をエッチン
グする。一方、堆積用ガスとしてのＳｉ（ＣＨ３）４ガ
スは、光２５により解離されると共に、上記Ｃｌラジカ
ルと反応し、不揮発性の堆積膜をｎ＋ポリＳｉ膜３３及
びマスク３４の表面に形成することになる。ｎ＋ポリＳ
ｉ膜３３上に堆積した膜は、ＣｌラジカルからポリＳｉ
膜３３を保護し、この部分でのエッチングは進行しなく
なる。これに対して、光照射面においては、光アシスト
効果（主に熱反応溶発或いは光化学反応）によりエッチ
ング反応が堆積反応より進行するため垂直エッチングが
進み、この結果アンダーカットのない異方性エッチング
が達成されることになる。
ここで、第２図（ｂ）は被エッチング試料であるリン添
加ポリＳｉ膜３３を途中までエッチングしたのち、説明
の便宜上垂直方向に照射される光を止めエッチング反応
のみを停止したものである。この場合、堆積反応は続け
て進行するため、前記不揮発性の被膜（堆積膜）３５が
被処理基体１２の表面に均等に堆積する。この状態で再
び垂直光２２を照射すると、第２図（ｃ）に示す如く光
照射面での堆積膜は速やかにエッチングされｎ＋ポリＳ
ｉ膜３３のエッチングが進む。一方、光の照射されない
側壁では堆積反応がエッチングより速いため、極薄い堆
積膜３５が残り側壁を保護し、これにより異方性エッチ
ングが達成されることになる。なお、第２図（ｃ）に示
す堆積膜（保護膜）３５は極めて薄いものであり、この
膜厚によりパターン精度が低下する等の不都合は殆どな
い。
加ポリＳｉ膜３３を途中までエッチングしたのち、説明
の便宜上垂直方向に照射される光を止めエッチング反応
のみを停止したものである。この場合、堆積反応は続け
て進行するため、前記不揮発性の被膜（堆積膜）３５が
被処理基体１２の表面に均等に堆積する。この状態で再
び垂直光２２を照射すると、第２図（ｃ）に示す如く光
照射面での堆積膜は速やかにエッチングされｎ＋ポリＳ
ｉ膜３３のエッチングが進む。一方、光の照射されない
側壁では堆積反応がエッチングより速いため、極薄い堆
積膜３５が残り側壁を保護し、これにより異方性エッチ
ングが達成されることになる。なお、第２図（ｃ）に示
す堆積膜（保護膜）３５は極めて薄いものであり、この
膜厚によりパターン精度が低下する等の不都合は殆どな
い。
ところで、上記アンダーカットのないエッチング形状を
得るには、光２２は被処理基体１２に対し常に垂直に照
射される必要がある。しかし、光２２は被処理基体１２
上で反射及び散乱し、容器１１の内壁面で反射して再び
被処理基体１２上に入射することがある。容器１１の内
壁からの反射光があると、第３図に示す如くパターン側
壁の堆積膜３５がエッチングされ、アンダーカット３６
を生じる。これに対し本実施例では、容器１１の内壁に
炭素板３０等の光吸収部材を被着しているので、光２２
の反射光及び散乱光が被処理基体１１２上に再入射する
ことがないのである。
得るには、光２２は被処理基体１２に対し常に垂直に照
射される必要がある。しかし、光２２は被処理基体１２
上で反射及び散乱し、容器１１の内壁面で反射して再び
被処理基体１２上に入射することがある。容器１１の内
壁からの反射光があると、第３図に示す如くパターン側
壁の堆積膜３５がエッチングされ、アンダーカット３６
を生じる。これに対し本実施例では、容器１１の内壁に
炭素板３０等の光吸収部材を被着しているので、光２２
の反射光及び散乱光が被処理基体１１２上に再入射する
ことがないのである。
かくして本実施例によれば、電子やイオン等の荷電粒子
を用いることなく、光照射により被エッチング試料とし
てのｎ＋ポリＳｉ膜３３を選択的にエッチングすること
ができる。また、エッチングと膜形成との競合反応を利
用しているので、異方性エッチングが可能となり、さら
に容器１１の内壁に炭素板（光吸収部材）３０を被着し
ているので光２２の反射や散乱に起因するエッチングの
乱れ（例えばアンダーカットの発生）を未然に防止する
ことができる。このため、半導体素子の微細化及び高集
積化に寄与し得る等の利点がある。
を用いることなく、光照射により被エッチング試料とし
てのｎ＋ポリＳｉ膜３３を選択的にエッチングすること
ができる。また、エッチングと膜形成との競合反応を利
用しているので、異方性エッチングが可能となり、さら
に容器１１の内壁に炭素板（光吸収部材）３０を被着し
ているので光２２の反射や散乱に起因するエッチングの
乱れ（例えばアンダーカットの発生）を未然に防止する
ことができる。このため、半導体素子の微細化及び高集
積化に寄与し得る等の利点がある。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例ではエッチングの場合について説明したが、
本発明は膜形成にも適用することができる。例えば、前
記第１図に示す装置で堆積用ガスとしてＳｉ（ＣＨ３）
４＋Ｏ２、反応性ガスとしてＯＣｌ４を用いることによ
り、被処理基体上に薄膜を堆積させることができる。こ
の場合、光の照射が基板を加熱、さらに電子的に励起す
ることになり、光照射部の堆積反応を促進させることが
できる。これを利用し、光照射部にのみ膜を選択的に堆
積させることも可能である。そしてこの場合、容器１１
の内壁に光吸収部材を設けることは、膜を堆積させたく
ない部分に光が照射されるのを防止できるのである。さ
らに、半導体基体の表面処理等に適用することも可能で
ある。
い。実施例ではエッチングの場合について説明したが、
本発明は膜形成にも適用することができる。例えば、前
記第１図に示す装置で堆積用ガスとしてＳｉ（ＣＨ３）
４＋Ｏ２、反応性ガスとしてＯＣｌ４を用いることによ
り、被処理基体上に薄膜を堆積させることができる。こ
の場合、光の照射が基板を加熱、さらに電子的に励起す
ることになり、光照射部の堆積反応を促進させることが
できる。これを利用し、光照射部にのみ膜を選択的に堆
積させることも可能である。そしてこの場合、容器１１
の内壁に光吸収部材を設けることは、膜を堆積させたく
ない部分に光が照射されるのを防止できるのである。さ
らに、半導体基体の表面処理等に適用することも可能で
ある。
また、前記反応性ガスとしては、Ｃｌ２に限らずハロゲ
ン元素を含むものであればよい。また、堆積用ガスとし
ては、Ｓｉ（ＣＨ３）４に限らず、有機シラン類，有機
ゲルマニウム類，有機アルミニウム類，有機ホスフィン
類，有機ボラン類，有機アルシン類等の有機金属化合
物、若しくはそのハロゲン誘導体、或いはシラン，アル
シン，フォスフィン類であれば用いることが可能であ
る。さらに、被処理基体に照射する第１の光は紫外光に
限らず、前記反応性ガスの解離を促進する波長を持つ光
であればよい。さらに、第２の光は必ずしも必要なもの
ではなく、本発明は光の方向性を利用した各種の技術に
適用することができる。また、被エッチング試料として
は、反応性ガスの活性種と容易に反応するもの、或いは
光照射により上記活性種との反応が進むものであればよ
く、例えばシリコン，ゲルマニウム等の半導体材料、ア
ルミニウム，タングステン，モリブテン等の金属材料、
さらには酸化シリコン，窒化シリコン等の絶縁材料を用
いることもできる。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
ン元素を含むものであればよい。また、堆積用ガスとし
ては、Ｓｉ（ＣＨ３）４に限らず、有機シラン類，有機
ゲルマニウム類，有機アルミニウム類，有機ホスフィン
類，有機ボラン類，有機アルシン類等の有機金属化合
物、若しくはそのハロゲン誘導体、或いはシラン，アル
シン，フォスフィン類であれば用いることが可能であ
る。さらに、被処理基体に照射する第１の光は紫外光に
限らず、前記反応性ガスの解離を促進する波長を持つ光
であればよい。さらに、第２の光は必ずしも必要なもの
ではなく、本発明は光の方向性を利用した各種の技術に
適用することができる。また、被エッチング試料として
は、反応性ガスの活性種と容易に反応するもの、或いは
光照射により上記活性種との反応が進むものであればよ
く、例えばシリコン，ゲルマニウム等の半導体材料、ア
ルミニウム，タングステン，モリブテン等の金属材料、
さらには酸化シリコン，窒化シリコン等の絶縁材料を用
いることもできる。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
第１図は本発明の一実施例に係わるドライエッチング装
置を示す概略構成図、第２図（ａ）〜（ｃ）は上記装置
を用いたエッチング工程を示す断面図、第３図は上記装
置の効果を説明するための断面図、第４図は従来の問題
点を説明するための断面図、第５図はＲＩＥにおける異
方性エッチングのメカニズムを説明するための断面図で
ある。 １１……真空容器、１２……被処理基体、１３……サセ
プタ、１４……ガス導入口、１５，１６……流量制御
器、１７……排気口、２１……第１の光源、２２……第
１の光、２３，２６，２７……光透過窓、２４……第２
の光源、２５……第２の光、３１……Ｓｉ基板、３２…
…ＳｉＯ２膜、３３……ｎ＋ポリＳｉ膜（被エッチング
試料）、３４……エッチングマスク、３５……堆積膜
（保護膜）、３６……アンダーカット。
置を示す概略構成図、第２図（ａ）〜（ｃ）は上記装置
を用いたエッチング工程を示す断面図、第３図は上記装
置の効果を説明するための断面図、第４図は従来の問題
点を説明するための断面図、第５図はＲＩＥにおける異
方性エッチングのメカニズムを説明するための断面図で
ある。 １１……真空容器、１２……被処理基体、１３……サセ
プタ、１４……ガス導入口、１５，１６……流量制御
器、１７……排気口、２１……第１の光源、２２……第
１の光、２３，２６，２７……光透過窓、２４……第２
の光源、２５……第２の光、３１……Ｓｉ基板、３２…
…ＳｉＯ２膜、３３……ｎ＋ポリＳｉ膜（被エッチング
試料）、３４……エッチングマスク、３５……堆積膜
（保護膜）、３６……アンダーカット。
Claims (8)
- 【請求項１】被処理基体を収容した真空容器内に所定の
ガス及び所定波長の光を導入し、光化学反応により上記
被処理基体を処理する光処理装置において、前記真空容
器の内壁を前記光を吸収する物質で被覆してなることを
特徴とする光処理装置。 - 【請求項２】前記容器内に導入するガスは、少なくとも
ハロゲン元素を含む反応性ガス、及び窒素若しくは酸素
の少なくとも一方を含む膜形成用ガスであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光処理装置。 - 【請求項３】容器内に導入する光は、前記被処理基体に
対し垂直に照射されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光処理装置。 - 【請求項４】前記容器内に導入する導入する光は、前記
被処理基体に対し垂直に照射され前記反応性ガスを解離
する第１の光と、前記被処理基体の処理面に対し平行に
照射され前記堆積用ガスを解離する第２の光とからなる
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の光処理装置。 - 【請求項５】前記容器の内壁に被覆する物質は、前記被
処理基体に対し垂直に照射される光を吸収するものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項又は第４項記
載の光処理装置。 - 【請求項６】前記被処理基体は、前記容器内でサセプタ
に固定され、昇温或いは冷却されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の光処理装置。 - 【請求項７】前記サセプタは、Ｘ，Ｙ方向に走査される
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光処理装置。 - 【請求項８】前記処理は、エッチング若しくは膜形成で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光処
理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195163A JPH0622222B2 (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 光処理装置 |
| US06/756,318 US4642171A (en) | 1984-09-18 | 1985-07-18 | Phototreating apparatus |
| EP85305236A EP0175456B1 (en) | 1984-09-18 | 1985-07-23 | Phototreating apparatus |
| DE8585305236T DE3577811D1 (de) | 1984-09-18 | 1985-07-23 | Fotobehandlungsgeraet. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195163A JPH0622222B2 (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 光処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173332A JPS6173332A (ja) | 1986-04-15 |
| JPH0622222B2 true JPH0622222B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=16336472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59195163A Expired - Lifetime JPH0622222B2 (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 光処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4642171A (ja) |
| EP (1) | EP0175456B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0622222B2 (ja) |
| DE (1) | DE3577811D1 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5178682A (en) * | 1988-06-21 | 1993-01-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for forming a thin layer on a semiconductor substrate and apparatus therefor |
| JP2804762B2 (ja) * | 1988-07-19 | 1998-09-30 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP2819166B2 (ja) * | 1989-10-03 | 1998-10-30 | キヤノン株式会社 | 放射光用光学素子の汚れ除去装置および方法 |
| US5503721A (en) * | 1991-07-18 | 1996-04-02 | Hri Research, Inc. | Method for photoactivation |
| EP0431951B1 (en) * | 1989-12-07 | 1998-10-07 | Research Development Corporation Of Japan | An atmospheric plasma reaction method and a device therefor |
| US5085727A (en) * | 1990-05-21 | 1992-02-04 | Applied Materials, Inc. | Plasma etch apparatus with conductive coating on inner metal surfaces of chamber to provide protection from chemical corrosion |
| US6433343B1 (en) | 1992-03-02 | 2002-08-13 | Cerus Corporation | Device and method for photoactivation |
| JP2953426B2 (ja) * | 1997-05-01 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | Ｌｓｉ製造用プロセス装置 |
| US7049110B2 (en) * | 1998-07-21 | 2006-05-23 | Gambro, Inc. | Inactivation of West Nile virus and malaria using photosensitizers |
| US7498156B2 (en) * | 1998-07-21 | 2009-03-03 | Caridianbct Biotechnologies, Llc | Use of visible light at wavelengths of 500 to 550 nm to reduce the number of pathogens in blood and blood components |
| US6277337B1 (en) | 1998-07-21 | 2001-08-21 | Gambro, Inc. | Method and apparatus for inactivation of biological contaminants using photosensitizers |
| US6258577B1 (en) | 1998-07-21 | 2001-07-10 | Gambro, Inc. | Method and apparatus for inactivation of biological contaminants using endogenous alloxazine or isoalloxazine photosensitizers |
| US7094378B1 (en) | 2000-06-15 | 2006-08-22 | Gambro, Inc. | Method and apparatus for inactivation of biological contaminants using photosensitizers |
| US7220747B2 (en) | 1999-07-20 | 2007-05-22 | Gambro, Inc. | Method for preventing damage to or rejuvenating a cellular blood component using mitochondrial enhancer |
| US6268120B1 (en) | 1999-10-19 | 2001-07-31 | Gambro, Inc. | Isoalloxazine derivatives to neutralize biological contaminants |
| US7985588B2 (en) * | 2000-06-02 | 2011-07-26 | Caridianbct Biotechnologies, Llc | Induction of and maintenance of nucleic acid damage in pathogens using riboflavin and light |
| US7648699B2 (en) * | 2000-06-02 | 2010-01-19 | Caridianbct Biotechnologies, Llc | Preventing transfusion related complications in a recipient of a blood transfusion |
| TW590780B (en) * | 2000-06-02 | 2004-06-11 | Gambro Inc | Additive solutions containing riboflavin |
| US9044523B2 (en) | 2000-06-15 | 2015-06-02 | Terumo Bct, Inc. | Reduction of contaminants in blood and blood products using photosensitizers and peak wavelengths of light |
| US6843961B2 (en) * | 2000-06-15 | 2005-01-18 | Gambro, Inc. | Reduction of contaminants in blood and blood products using photosensitizers and peak wavelengths of light |
| JP5742222B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2015-07-01 | 日本電気株式会社 | エッチング方法及び薄膜デバイス |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2841477A (en) * | 1957-03-04 | 1958-07-01 | Pacific Semiconductors Inc | Photochemically activated gaseous etching method |
| IL64258A0 (en) * | 1980-12-15 | 1982-02-28 | Hughes Aircraft Co | Method and apparatus for photochemical vapor deposition |
| US4419201A (en) * | 1981-08-24 | 1983-12-06 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Apparatus and method for plasma-assisted etching of wafers |
| US4397724A (en) * | 1981-08-24 | 1983-08-09 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Apparatus and method for plasma-assisted etching of wafers |
| JPH0622212B2 (ja) * | 1983-05-31 | 1994-03-23 | 株式会社東芝 | ドライエッチング方法 |
| FR2548218B1 (fr) * | 1983-06-29 | 1987-03-06 | Pauleau Yves | Procede de depot de couches minces par reaction chimique en phase gazeuse utilisant deux rayonnements differents |
| JPS6012128A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-22 | Anelva Corp | 光化学的表面処理装置 |
| US4496420A (en) * | 1984-04-06 | 1985-01-29 | Bmc Industries, Inc. | Process for plasma desmear etching of printed circuit boards and apparatus used therein |
-
1984
- 1984-09-18 JP JP59195163A patent/JPH0622222B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-07-18 US US06/756,318 patent/US4642171A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-23 EP EP85305236A patent/EP0175456B1/en not_active Expired
- 1985-07-23 DE DE8585305236T patent/DE3577811D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4642171A (en) | 1987-02-10 |
| JPS6173332A (ja) | 1986-04-15 |
| EP0175456A2 (en) | 1986-03-26 |
| EP0175456A3 (en) | 1987-04-29 |
| EP0175456B1 (en) | 1990-05-23 |
| DE3577811D1 (de) | 1990-06-28 |
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