JPH0797577B2 - エツチング方法 - Google Patents
エツチング方法Info
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- JPH0797577B2 JPH0797577B2 JP61166857A JP16685786A JPH0797577B2 JP H0797577 B2 JPH0797577 B2 JP H0797577B2 JP 61166857 A JP61166857 A JP 61166857A JP 16685786 A JP16685786 A JP 16685786A JP H0797577 B2 JPH0797577 B2 JP H0797577B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
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- H—ELECTRICITY
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、たとえば半導体デイバイスの製造におけるシ
リコンのプラズマによるエツチング方法に関する。
リコンのプラズマによるエツチング方法に関する。
単結晶シリコン基板を使用している半導体デイバイスの
製造において、特に、高実装密度の集積回路チツプを製
造する際に、シリコン基板の所定の領域をエツチしなけ
ればならない場合がよくある。従来技術では、これはプ
ラズマ・エツチングを用いて行なわれていた。プラズマ
・エツチング工程において、先ずシリコンをフオトレジ
スト層でコートする。このフオトレジストに開口を形成
し、その下のシリコンの選択された領域を露出する。続
いて、シリコンをエツチ・チエンバに配置する。制御さ
れた環境であるチエンバは、ガスをチエンバに導入する
装置と、ガスからプラズマを発生する電極を有してい
る。シリコンをエツチするプラズマを形成するのに、Cl
2,CCl4などの代表的な塩素化ガスが使用される。このガ
スをチエンバに導入し、高周波（RF）エネルギーを供給
してプラズマを発生させる。エツチングは、RFエネルギ
ーが除去されるまで行なわれ、処理過程のタイミング、
圧力、RFエネルギー，および流量によりエツチングの深
さを制御する。
製造において、特に、高実装密度の集積回路チツプを製
造する際に、シリコン基板の所定の領域をエツチしなけ
ればならない場合がよくある。従来技術では、これはプ
ラズマ・エツチングを用いて行なわれていた。プラズマ
・エツチング工程において、先ずシリコンをフオトレジ
スト層でコートする。このフオトレジストに開口を形成
し、その下のシリコンの選択された領域を露出する。続
いて、シリコンをエツチ・チエンバに配置する。制御さ
れた環境であるチエンバは、ガスをチエンバに導入する
装置と、ガスからプラズマを発生する電極を有してい
る。シリコンをエツチするプラズマを形成するのに、Cl
2,CCl4などの代表的な塩素化ガスが使用される。このガ
スをチエンバに導入し、高周波（RF）エネルギーを供給
してプラズマを発生させる。エツチングは、RFエネルギ
ーが除去されるまで行なわれ、処理過程のタイミング、
圧力、RFエネルギー，および流量によりエツチングの深
さを制御する。
従来方法によるシリコン・エツチングには、いくつかの
問題点があつた。第１に、使用される塩素化ガスは、人
体に非常に危険である。たとえば、四塩化炭素CCl4は人
体に有害で、この許容暴露率はたつた10パーツ・パー・
ミリオン（ppm）である。300ppm以上のレベルでは、人
体にすぐさま危険を及ぼす。さらに、CCl4は、発ガン物
質の恐れがある。また、塩素（Cl2）は、それだけで有
害で、作業安全および健康管理（OSHA、すなわちOccupa
tional Safety and Health Administration）に規定さ
れているような、たつた1ppmの許容暴露限界でも腐食性
がある。人命に即座に危険なレベルは25ppmから始ま
る。したがつて、人命を危うくするガス漏れを防ぐた
め、高価な予防策を講じなければならず、エツチング工
程の費用にさらにこの予防策の費用が加算されることに
なる。
問題点があつた。第１に、使用される塩素化ガスは、人
体に非常に危険である。たとえば、四塩化炭素CCl4は人
体に有害で、この許容暴露率はたつた10パーツ・パー・
ミリオン（ppm）である。300ppm以上のレベルでは、人
体にすぐさま危険を及ぼす。さらに、CCl4は、発ガン物
質の恐れがある。また、塩素（Cl2）は、それだけで有
害で、作業安全および健康管理（OSHA、すなわちOccupa
tional Safety and Health Administration）に規定さ
れているような、たつた1ppmの許容暴露限界でも腐食性
がある。人命に即座に危険なレベルは25ppmから始ま
る。したがつて、人命を危うくするガス漏れを防ぐた
め、高価な予防策を講じなければならず、エツチング工
程の費用にさらにこの予防策の費用が加算されることに
なる。
第２に、塩素は非常に腐食性で、そのためガスにさらさ
れる部品の寿命は短縮される。
れる部品の寿命は短縮される。
第３に、シリコンのエツチング工程において、塩素ガス
はシリコンの表面を損傷し、粗面にしてしまう。その結
果、酸化膜の形成に悪い影響を及ぼす。そのため、デイ
バイスの特性はあまり信頼できない。この損傷は、さら
に熱工程を施すことによつてのみ直すことができる。
はシリコンの表面を損傷し、粗面にしてしまう。その結
果、酸化膜の形成に悪い影響を及ぼす。そのため、デイ
バイスの特性はあまり信頼できない。この損傷は、さら
に熱工程を施すことによつてのみ直すことができる。
最後に、塩素ガスはシリコンを等方性にエツチングする
ので、フオトレジスト層の下をえぐり、かつ適格なデイ
バイスを得るには、より大きい窓を必要とする。
ので、フオトレジスト層の下をえぐり、かつ適格なデイ
バイスを得るには、より大きい窓を必要とする。
したがつて、本発明の目的は、有害な物質を含まない、
シリコンのエツチング方法を提供することである。
シリコンのエツチング方法を提供することである。
本発明の他の目的は、腐食性物質を使用しない、シリコ
ンのエツチング方法を提供することである。
ンのエツチング方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、シリコンの表面を損傷しな
いシリコンのエツチング方法を提供することである。
いシリコンのエツチング方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、フオトレジスト層の下をえ
ぐらずに、シリコンを異方性をもつてエツチングする方
法を提供することにある。
ぐらずに、シリコンを異方性をもつてエツチングする方
法を提供することにある。
本発明は、シリコンをエツチングするプラズマを形成す
るのにフツ素化ガス混合物を使用している。ガス混合物
は、CHF3とSF6から成り、この混合物は人体に有害では
なくまた腐食性でもない。プラズマを形成するのに80％
のCHF3と20％のSF6の混合物を使用した場合、シリコン
を異方性的にエツチングするので、フオトレジスト層の
下をえぐることはない。フツ素化ガス混合物はシリコン
の表面を傷つけないので、その後の酸化工程はエツチン
グにより影響を受けない。したがつて、エツチングの損
傷を修復する熱工程は必要ない。
るのにフツ素化ガス混合物を使用している。ガス混合物
は、CHF3とSF6から成り、この混合物は人体に有害では
なくまた腐食性でもない。プラズマを形成するのに80％
のCHF3と20％のSF6の混合物を使用した場合、シリコン
を異方性的にエツチングするので、フオトレジスト層の
下をえぐることはない。フツ素化ガス混合物はシリコン
の表面を傷つけないので、その後の酸化工程はエツチン
グにより影響を受けない。したがつて、エツチングの損
傷を修復する熱工程は必要ない。
シリコンのプラズマ・エツチング方法について説明す
る。異方性のエツチングを行なうのにフツ素化ガスを使
用している。以下の説明において、本発明をより理解す
るため、ガスのパーセンテージ、RF電力等様々な詳細な
記載が示されているが、本発明はこれら記載に限定され
ることなく実施し得ることは、当業者には明白であろ
う。また、周知のプロセスについては、本発明を不必要
に不明瞭なものとしないよう、詳細な説明は省略する。
る。異方性のエツチングを行なうのにフツ素化ガスを使
用している。以下の説明において、本発明をより理解す
るため、ガスのパーセンテージ、RF電力等様々な詳細な
記載が示されているが、本発明はこれら記載に限定され
ることなく実施し得ることは、当業者には明白であろ
う。また、周知のプロセスについては、本発明を不必要
に不明瞭なものとしないよう、詳細な説明は省略する。
本発明のより良い理解のため、先ず本発明の背景を詳細
に説明する。プラズマ・エツチングにおいて、シリコン
・ウエハは、エツチ・チエンバ中に配置される。このよ
うな種類のチエンバの１つに、平行板リアクタがある。
このようなリアクタには、上下の平坦な電極が水平にか
つ互いに平行して設けられている。上方電極は、通常
「電力」電極で、RF発生器に接続している。ガスは、RF
発生器に接続した「シヤワー・ヘツド」形の上方電極を
通つて入る。シリコン・ウエハは、チエンバの下方電極
上に配置され、続いてガスをチエンバ中に送り、かつRF
エネルギーを使用してプラズマを発生し、エツチングを
行なう。
に説明する。プラズマ・エツチングにおいて、シリコン
・ウエハは、エツチ・チエンバ中に配置される。このよ
うな種類のチエンバの１つに、平行板リアクタがある。
このようなリアクタには、上下の平坦な電極が水平にか
つ互いに平行して設けられている。上方電極は、通常
「電力」電極で、RF発生器に接続している。ガスは、RF
発生器に接続した「シヤワー・ヘツド」形の上方電極を
通つて入る。シリコン・ウエハは、チエンバの下方電極
上に配置され、続いてガスをチエンバ中に送り、かつRF
エネルギーを使用してプラズマを発生し、エツチングを
行なう。
シリコンをエツチングする時、フオトレジスト・マスク
を用いて、エツチ・パターンを形成する。しかし、等方
性エツチングによると、フオトレジスト層の下部をえぐ
つてしまう。これが第１図に示されている。エツチ・パ
ターンは、フオトレジスト・マスク11によりシリコン層
10に形成されている。第１図に示すように、エツチされ
た領域の側面はフオトレジスト層の下にあるので、その
結果張出し部分12ができてしまう。この現象により、こ
の方法を用いたエツチ・パターン用の窓は目標のエツチ
を行なうにはより大きくなければならない。これは、回
路設計において達成し得る密度を制限することになる。
現在の技術的水準では、パターンを１ミクロンの幅でフ
オトレジスト層に形成することができるが、等方性エツ
チングでは、エツチされる開口の最小の幅は、現在1.5
〜２ミクロンに限定されてしまう。
を用いて、エツチ・パターンを形成する。しかし、等方
性エツチングによると、フオトレジスト層の下部をえぐ
つてしまう。これが第１図に示されている。エツチ・パ
ターンは、フオトレジスト・マスク11によりシリコン層
10に形成されている。第１図に示すように、エツチされ
た領域の側面はフオトレジスト層の下にあるので、その
結果張出し部分12ができてしまう。この現象により、こ
の方法を用いたエツチ・パターン用の窓は目標のエツチ
を行なうにはより大きくなければならない。これは、回
路設計において達成し得る密度を制限することになる。
現在の技術的水準では、パターンを１ミクロンの幅でフ
オトレジスト層に形成することができるが、等方性エツ
チングでは、エツチされる開口の最小の幅は、現在1.5
〜２ミクロンに限定されてしまう。
プラズマ・エツチングの等方性の低減を試みた従来技術
には、1684年５月の「セミコンダクタ・インターナシヨ
ナル」の第222頁〜第227頁に示されている、エム・ミー
ス（M.Mieth）およびエー・バーカー（A.Barker）によ
る「SF6と塩素ガスを用いたプラズマ・エツチング」が
ある。ここでは、CHCL3と組合せたSF6と、純塩素と組合
せたSF6とが、部分的に異方性エツチングを行なうこと
が示されている。しかし、この方法は、有毒性、装置に
対する腐食作用、作業領域における高価な塩素検出器の
必要性、およびガス送りのためにステンレススチール製
のパイプを必要とすることなど、いくつかの問題をかか
えている。
には、1684年５月の「セミコンダクタ・インターナシヨ
ナル」の第222頁〜第227頁に示されている、エム・ミー
ス（M.Mieth）およびエー・バーカー（A.Barker）によ
る「SF6と塩素ガスを用いたプラズマ・エツチング」が
ある。ここでは、CHCL3と組合せたSF6と、純塩素と組合
せたSF6とが、部分的に異方性エツチングを行なうこと
が示されている。しかし、この方法は、有毒性、装置に
対する腐食作用、作業領域における高価な塩素検出器の
必要性、およびガス送りのためにステンレススチール製
のパイプを必要とすることなど、いくつかの問題をかか
えている。
さらに、プラズマ・エツチングに使用される塩素化ガス
は、第１図の領域13に示すようなエツチされたシリコン
の表面を損傷する。たとえば、1979年３月/4月の「ジヤ
ーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テク
ノロジー」の第410頁〜第413頁に示されている、シユワ
ルツ（Schwartz）およびジエーブル（Schaible）により
「シリコンの反応性イオン・エツチング」および1983年
７月の「ジヤーナル・オブ・ザ・エレクトロケミカル・
ソサイアテイ・ソリツド・ステート・サイエンス・アン
ド・テクノロジー」の第1549頁〜第1950頁に示されてい
る。リフシツツによる「酸化膜成長または反応性イオン
・エツチド・シリコン面のブレークダウン分野の研究：
表面の酸化によるブレークダウン制限の改善」を参照さ
れたい。
は、第１図の領域13に示すようなエツチされたシリコン
の表面を損傷する。たとえば、1979年３月/4月の「ジヤ
ーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テク
ノロジー」の第410頁〜第413頁に示されている、シユワ
ルツ（Schwartz）およびジエーブル（Schaible）により
「シリコンの反応性イオン・エツチング」および1983年
７月の「ジヤーナル・オブ・ザ・エレクトロケミカル・
ソサイアテイ・ソリツド・ステート・サイエンス・アン
ド・テクノロジー」の第1549頁〜第1950頁に示されてい
る。リフシツツによる「酸化膜成長または反応性イオン
・エツチド・シリコン面のブレークダウン分野の研究：
表面の酸化によるブレークダウン制限の改善」を参照さ
れたい。
エツチング後、シリコン表面は細孔や突起、またはひど
い細かいでこぼこができる。その後成長した酸化膜は、
高いフイールド故障率をこうむる。この問題に対する１
つの解決法は、その後除去されるいくつかの“犠牲的
（sacrificial）”熱成長酸化膜の成長である。しか
し、この方法は、本発明の方法によれば回避できるいく
つかの付加熱工程を必要とする。
い細かいでこぼこができる。その後成長した酸化膜は、
高いフイールド故障率をこうむる。この問題に対する１
つの解決法は、その後除去されるいくつかの“犠牲的
（sacrificial）”熱成長酸化膜の成長である。しか
し、この方法は、本発明の方法によれば回避できるいく
つかの付加熱工程を必要とする。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
本発明の実施例は、SF6とCHF3の組合せを用いて、シリ
コンのプラズマ・エツチングを行なつている。フツ素化
ガスは有害ではなく、また腐食性でもないので、作業工
程の場所にガス検出器を設ける必要はない。また、必要
ならば、ガスを送るのに銅やプラスチツクの管を使用す
ることもできる。
コンのプラズマ・エツチングを行なつている。フツ素化
ガスは有害ではなく、また腐食性でもないので、作業工
程の場所にガス検出器を設ける必要はない。また、必要
ならば、ガスを送るのに銅やプラスチツクの管を使用す
ることもできる。
本発明の方法は、第２図〜第４図に示されている。第２
図において、シリコン本体20上にフオトレジスト層21が
形成される。次に、第３図に示すように、周知のフオト
リソグラフ方法を用いて、フオトレジスト層に開口23を
形成する。エツチ・チエンバにCHF3とSF6の混合物を導
入し、かつRF電力を供給してプラズマを発生する。ガス
の流量の他、チエンバの圧力は制御され、シリコンを目
標の深さまでエツチングする。続いて、第４図に示すよ
うに、シリコン20の異方性エツチングを行なう。領域22
に示すように、エツチ開口の側面は、フオトレジスト・
マスク21と同一平面である。したがつて、設計密度の限
界は、フオトレジスト・マスクの設計限界によつてのみ
制限される。
図において、シリコン本体20上にフオトレジスト層21が
形成される。次に、第３図に示すように、周知のフオト
リソグラフ方法を用いて、フオトレジスト層に開口23を
形成する。エツチ・チエンバにCHF3とSF6の混合物を導
入し、かつRF電力を供給してプラズマを発生する。ガス
の流量の他、チエンバの圧力は制御され、シリコンを目
標の深さまでエツチングする。続いて、第４図に示すよ
うに、シリコン20の異方性エツチングを行なう。領域22
に示すように、エツチ開口の側面は、フオトレジスト・
マスク21と同一平面である。したがつて、設計密度の限
界は、フオトレジスト・マスクの設計限界によつてのみ
制限される。
本発明の異方性作用は、エツチング工程におけるエツチ
された開口の側面のポリマの形成により生じると思われ
る。CHF3はプラズマでCF2,CF3およびCFHに分解され、こ
れらはポリマ先駆物質として作用し、エツチ開口の側面
にポリマ層を形成する。このプロセスは第６図に拡大さ
れて示されている。ポリマ先駆物質により形成されたポ
リマ・コーテイング25により、フツ素が側面に吸着され
るのを阻止されている。したがつて、エツチは異方性
で、マスクパターンと整列してシリコンに延びている。
ポリマ層25は、イオン衝撃によりエツチ開口の底部には
形成されないので、フツ素はシリコンに吸着（adsorpti
on）される。エツチングは、シリコン層へのフツ素のこ
の吸着の結果として生じる。
された開口の側面のポリマの形成により生じると思われ
る。CHF3はプラズマでCF2,CF3およびCFHに分解され、こ
れらはポリマ先駆物質として作用し、エツチ開口の側面
にポリマ層を形成する。このプロセスは第６図に拡大さ
れて示されている。ポリマ先駆物質により形成されたポ
リマ・コーテイング25により、フツ素が側面に吸着され
るのを阻止されている。したがつて、エツチは異方性
で、マスクパターンと整列してシリコンに延びている。
ポリマ層25は、イオン衝撃によりエツチ開口の底部には
形成されないので、フツ素はシリコンに吸着（adsorpti
on）される。エツチングは、シリコン層へのフツ素のこ
の吸着の結果として生じる。
本発明の使用により得られる健康と安全性の利点の他、
この方法は、シリコンのエツチされる層の表面を損傷し
ないという利点をさらに有している。その結果、その後
の熱酸化工程やそれに対応する酸化膜除去工程は、本発
明を用いた場合必要ない。
この方法は、シリコンのエツチされる層の表面を損傷し
ないという利点をさらに有している。その結果、その後
の熱酸化工程やそれに対応する酸化膜除去工程は、本発
明を用いた場合必要ない。
本発明の実施例では、約80％のCHF3と約20％のSF6を含
むガス混合物が使用される。ガスの流量は約125sccmで
ある。プラズマ・エツチングは、RF電力600ワツト、圧
力500ミリトール、電極空隙1cm、電極温度15℃〜17℃に
おいて行なわれる。本実施例は平行板プラズマ・エツチ
ヤーを用いているが、本発明のプラズマ化学は、異方性
シリコン・エツチ分布を得るのに他の種類のプラズマ・
エツチヤーを使用してもよい。
むガス混合物が使用される。ガスの流量は約125sccmで
ある。プラズマ・エツチングは、RF電力600ワツト、圧
力500ミリトール、電極空隙1cm、電極温度15℃〜17℃に
おいて行なわれる。本実施例は平行板プラズマ・エツチ
ヤーを用いているが、本発明のプラズマ化学は、異方性
シリコン・エツチ分布を得るのに他の種類のプラズマ・
エツチヤーを使用してもよい。
また、異方性の度合は、CHF3/SF6混合物におけるCHF3の
パーセンテージを減少することにより制御し得る。第５
図は、選択されたRFエネルギーに関するCHF3の濃度対異
方性の度合を表わしたグラフである。異方性の度合は、
エツチングの深さで割つたフオトレジストのアンダーカ
ツトで表わされている。曲線28は、濃度52％〜68％のCH
Fに関する、300ワツトのRFエネルギにおける関係を示し
ている。異方性の範囲は、約0.34〜0.2まで変化する。
曲線29は、600ワツトのRFエネルギにおける68％〜80％
のCHF3濃度の関係を示している。68％において、異方性
は0.1以下で、濃度がこれより高くなるにつれて、異方
性はゼロに近づく。80％以上のCHF3濃度では、エツチン
グの速度がかなり遅くなるので、有効ではない。SF6は
下方へのエツチングのために含まれなければならない。
本実施例では、80％のCHF3が使用されている。
パーセンテージを減少することにより制御し得る。第５
図は、選択されたRFエネルギーに関するCHF3の濃度対異
方性の度合を表わしたグラフである。異方性の度合は、
エツチングの深さで割つたフオトレジストのアンダーカ
ツトで表わされている。曲線28は、濃度52％〜68％のCH
Fに関する、300ワツトのRFエネルギにおける関係を示し
ている。異方性の範囲は、約0.34〜0.2まで変化する。
曲線29は、600ワツトのRFエネルギにおける68％〜80％
のCHF3濃度の関係を示している。68％において、異方性
は0.1以下で、濃度がこれより高くなるにつれて、異方
性はゼロに近づく。80％以上のCHF3濃度では、エツチン
グの速度がかなり遅くなるので、有効ではない。SF6は
下方へのエツチングのために含まれなければならない。
本実施例では、80％のCHF3が使用されている。
以上のように、本発明は、フツ素化ガス混合物を用い
た、シリコンのエツチング方法を提供し、使用される工
程は有害ではなく、また腐食性でもなく、しかもエツチ
ングされたシリコンの表面を損傷することなくシリコン
の異方性エツチングを行なうことができる。
た、シリコンのエツチング方法を提供し、使用される工
程は有害ではなく、また腐食性でもなく、しかもエツチ
ングされたシリコンの表面を損傷することなくシリコン
の異方性エツチングを行なうことができる。
第１図は従来の方法によりエツチングされたシリコンの
断面図、第２図はフオトレジスト層を有するシリコン本
体の断面図、第３図はフオトレジストに開口を形成した
後の第２図のシリコン本体の断面図、第４図はエツチン
グ後の第３図の本体の断面図、第５図はCHF3の濃度に対
する異方性の程度を示したグラフ、第６図はポリマ先駆
物質の作用を示した断面図である。 20……シリコン基板、21……フオトレジスト・マスク、
23……開口。
断面図、第２図はフオトレジスト層を有するシリコン本
体の断面図、第３図はフオトレジストに開口を形成した
後の第２図のシリコン本体の断面図、第４図はエツチン
グ後の第３図の本体の断面図、第５図はCHF3の濃度に対
する異方性の程度を示したグラフ、第６図はポリマ先駆
物質の作用を示した断面図である。 20……シリコン基板、21……フオトレジスト・マスク、
23……開口。
Claims (7)
- 【請求項１】第１の量のCHF3を、第１の量より少ない第
２の量のSF6と組合わせてプラズマを形成し、異方性エ
ッチングを行うことを特徴とする、ガス混合物から形成
されたプラズマでシリコンをエッチングすることを特徴
とするエッチング方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、第１の量は第２の量のほぼ４倍であることを特徴と
するエッチング方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、プラズマはほぼ600ワットのRFエネルギーで形成さ
れることを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項４】シリコンの表面にフォトレジスト層を形成
する過程と； 上記シリコンの上記表面の所定領域が露出するよう上記
フォトレジストに開口を形成する過程と； SF6と、このSF6より多量のCHF3との混合物を上記シリコ
ンに導入する過程と； プラズマを形成するよう上記ガス混合物に電気エネルギ
ーを供給する過程と； 上記プラズマで上記シリコンを目標の深さまでエッチン
グする過程とから成り、上記シリコンを異方性にエッチ
ングすることを特徴とするシリコンのプラズマによるエ
ッチング方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項記載の方法におい
て、ガス混合物は、ほぼ80％のCHF3とほぼ20％のSF6か
ら成ることを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項６】特許請求の範囲第４項記載の方法におい
て、電気エネルギーはほぼ600ワットであることを特徴
とするエッチング方法。 - 【請求項７】特許請求の範囲第４項記載の方法におい
て、ガス混合物はほぼ125sccmの速度でシリコンに導入
されることを特徴とするエッチング方法。
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| JPS6432627A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Hitachi Ltd | Low-temperature dry etching method |
| JPH0212915A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Sharp Corp | 窒化珪素絶縁膜の加工方法 |
| IT1225636B (it) * | 1988-12-15 | 1990-11-22 | Sgs Thomson Microelectronics | Metodo di scavo con profilo di fondo arrotondato per strutture di isolamento incassate nel silicio |
| JPH0383335A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | Hitachi Ltd | エッチング方法 |
| US5110411A (en) * | 1990-04-27 | 1992-05-05 | Micron Technology, Inc. | Method of isotropically dry etching a poly/WSix sandwich structure |
| US5213659A (en) * | 1990-06-20 | 1993-05-25 | Micron Technology, Inc. | Combination usage of noble gases for dry etching semiconductor wafers |
| US5284549A (en) * | 1992-01-02 | 1994-02-08 | International Business Machines Corporation | Selective fluorocarbon-based RIE process utilizing a nitrogen additive |
| JP3215151B2 (ja) * | 1992-03-04 | 2001-10-02 | 株式会社東芝 | ドライエッチング方法 |
| DE4317623C2 (de) * | 1993-05-27 | 2003-08-21 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum anisotropen Plasmaätzen von Substraten und dessen Verwendung |
| AU2683995A (en) * | 1994-09-02 | 1996-03-27 | Stichting Voor De Technische Wetenschappen | Process for producing micromechanical structures by means of reactive ion etching |
| US6153501A (en) * | 1998-05-19 | 2000-11-28 | Micron Technology, Inc. | Method of reducing overetch during the formation of a semiconductor device |
| JP2953974B2 (ja) * | 1995-02-03 | 1999-09-27 | 松下電子工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US6051501A (en) * | 1996-10-09 | 2000-04-18 | Micron Technology, Inc. | Method of reducing overetch during the formation of a semiconductor device |
| US5866483A (en) * | 1997-04-04 | 1999-02-02 | Applied Materials, Inc. | Method for anisotropically etching tungsten using SF6, CHF3, and N2 |
| US6165375A (en) | 1997-09-23 | 2000-12-26 | Cypress Semiconductor Corporation | Plasma etching method |
| JP3067739B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2000-07-24 | 日本電気株式会社 | エッチング方法 |
| US6010966A (en) * | 1998-08-07 | 2000-01-04 | Applied Materials, Inc. | Hydrocarbon gases for anisotropic etching of metal-containing layers |
| DE19844025A1 (de) * | 1998-09-25 | 2000-03-30 | Inst Oberflaechenmodifizierung | Reaktives Ionen(strahl)ätzen von Oberflächen |
| US6312616B1 (en) | 1998-12-03 | 2001-11-06 | Applied Materials, Inc. | Plasma etching of polysilicon using fluorinated gas mixtures |
| US6235214B1 (en) | 1998-12-03 | 2001-05-22 | Applied Materials, Inc. | Plasma etching of silicon using fluorinated gas mixtures |
| US6583063B1 (en) | 1998-12-03 | 2003-06-24 | Applied Materials, Inc. | Plasma etching of silicon using fluorinated gas mixtures |
| US6383938B2 (en) * | 1999-04-21 | 2002-05-07 | Alcatel | Method of anisotropic etching of substrates |
| US6372634B1 (en) | 1999-06-15 | 2002-04-16 | Cypress Semiconductor Corp. | Plasma etch chemistry and method of improving etch control |
| US6322716B1 (en) | 1999-08-30 | 2001-11-27 | Cypress Semiconductor Corp. | Method for conditioning a plasma etch chamber |
| US6221784B1 (en) | 1999-11-29 | 2001-04-24 | Applied Materials Inc. | Method and apparatus for sequentially etching a wafer using anisotropic and isotropic etching |
| US7115523B2 (en) * | 2000-05-22 | 2006-10-03 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for etching photomasks |
| US6391790B1 (en) | 2000-05-22 | 2002-05-21 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for etching photomasks |
| US7183201B2 (en) * | 2001-07-23 | 2007-02-27 | Applied Materials, Inc. | Selective etching of organosilicate films over silicon oxide stop etch layers |
| WO2003041148A1 (fr) * | 2001-11-08 | 2003-05-15 | Zeon Corporation | Gaz pour reaction de plasma, son procede de production et d'utilisation |
| JP4837894B2 (ja) * | 2002-04-17 | 2011-12-14 | ラム リサーチ コーポレーション | シリコン部品の形成方法 |
| KR20040012451A (ko) * | 2002-05-14 | 2004-02-11 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 포토리소그래픽 레티클을 에칭하는 방법 |
| US8225796B2 (en) * | 2003-07-28 | 2012-07-24 | Salter Labs | Respiratory therapy system including a nasal cannula assembly |
| US8293430B2 (en) * | 2005-01-27 | 2012-10-23 | Applied Materials, Inc. | Method for etching a molybdenum layer suitable for photomask fabrication |
| CA2713012A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Salter Labs | Respiratory therapy system including a nasal cannula assembly |
| JP5107842B2 (ja) * | 2008-09-12 | 2012-12-26 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1260365A (en) * | 1985-05-06 | 1989-09-26 | Lee Chen | Anisotropic silicon etching in fluorinated plasma |
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-
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