JPH08148478A - プラズマエッチング装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノッチの発生と斜め入射イオンあるいはラジ
カルによるサイドエッチの発生とを防止するプラズマエ
ッチング装置を得る。 【構成】 プラズマエッチング装置の反応室１内のステ
ージ３上の半導体ウエハ２の周辺にＡｌ₂ Ｏ₃ セラミッ
ク部品１６を配置する。 【効果】 Ａｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品がスパッタにより
エッチングされ、反応室内にアルミ系の化合物分子を供
給し、半導体ウエハの微細パターンに付着して側壁保護
膜を形成することにより、ノッチの発生と斜め入射イオ
ンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを防止
できるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はプラズマエッチング装
置およびその方法に関し、特にノッチの発生と斜め入射
イオンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを
防止するプラズマエッチング装置およびその方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術について説明する。まず従来
のプラズマエッチング装置（ＥＣＲプラズマエッチング
装置）の構成について説明する。図２９は従来のプラズ
マエッチング装置の構成の一具体例を示す図である。図
２９中の１は試料をエッチングする反応室、２は試料で
ある半導体ウエハ、３は半導体ウエハ２を載置し保持す
るステージ、４は反応室１内にガスを導入するガス導入
管、５は所定周波数のマイクロ波を発生させるマイクロ
波電源、６は反応室１内にマイクロ波電源５により発生
したマイクロ波を導入するための導波管、７は石英窓、
８はステージ３上に載置された半導体ウエハ２の表面に
対して垂直方向に所定の磁束密度の磁場を印加するコイ
ル（なおこの従来例ではコイル８を用いて説明するが、
コイル８の代わりに永久磁石を用いても良い）、９は排
気口、６５はインピーダンス整合器、６６はインピーダ
ンス整合器６５を介してステージ３にＲＦ（高周波）バ
イアス電圧を与えるＲＦ電源である。反応室１内の下部
にはステージ３が設置され、ステージ３の上に半導体ウ
エハ２が載置されている。反応室１の外部からは、反応
室１の上部にガス導入管４の一端、導波管６の一端が接
続され、反応室１の下部には排気口９の一端が接続さ
れ、反応室１と導波管６との間に石英窓７が設けられて
いる。導波管６の他端にはマイクロ波電源５が接続され
ている。排気口９の他端には反応室１内を真空排気し、
所定の真空度に維持するための真空ポンプ等の排気手段
（図示しない）が接続されている。石英窓７の外周には
コイル８が設けられている。ＲＦ電源６６はインピーダ
ンス整合器６５を介してステージ３に接続されている。

【０００３】次に上述したプラズマエッチング装置の動
作について説明する。半導体ウエハ２のエッチング処理
を施すには、まず、反応室１内を真空排気し、続いて、
排気を行いながら、ガス導入管４からハロゲンガス等の
反応ガスを導入し、反応室１内を所定の圧力に維持す
る。次に、マイクロ波電源５でマイクロ波を発生させ、
発生したマイクロ波を導波管６および石英窓７を介して
反応室１内に導くと共に、コイル８によって反応室１内
に磁場を印加する。この磁場とマイクロ波との共鳴によ
り、サイクロトロン運動している電子はエネルギーを吸
収し、この電子が反応性ガスに衝突することによって高
密度プラズマが発生する。発生したプラズマは、コイル
８により生じた磁力線に沿って半導体ウエハ２に向かっ
て輸送され、半導体ウエハ２がエッチングされる。

【０００４】プラズマに照射された半導体ウエハ２の表
面には、プラズマ電位とウエハの電位のフローティング
電位との電位差によって、半導体ウエハ２に垂直な方向
にいわゆるイオンシース電界が発生する。プラズマ中の
正イオン（以下、単にイオンとする）は、イオンシース
電界により加速されるため、半導体ウエハ２の表面に直
進性良く入射し、半導体ウエハ２の表面に微細なパター
ンを形成することができる。このように、プラズマ中の
イオンはイオンシース電界により加速されるため、方向
性が揃って半導体ウエハ２に入射する。しかし、プラズ
マ中の電子は、イオンシース電界により減速されるた
め、方向性を持たずに半導体ウエハ２に入射する。

【０００５】この様子を図３０および図３１に基づいて
さらに詳細に説明する。図３０及び図３１は、半導体ウ
エハ２の表面の微細パターンの拡大断面図であり、プラ
ズマエッチング装置により半導体ウエハ２の微細パター
ンエッチングを行う際における、イオン及び電子の挙動
を示している。図３０中の２は半導体ウエハ、１０はＳ
ｉＯ₂ 膜、１１はＳｉ膜、１２はレジストパターン、１
３は微細パターン、１４は微細パターン側壁、１５は微
細パターン底面である。図３１中のＡはノッチ量、その
他の各符号は図３０中の各符号に対応している。

【０００６】まず図３０において、半導体ウエハ２の表
面には、ＳｉＯ₂ 膜１０、Ｓｉ膜１１およびレジストパ
ターン１２が順次形成されており、レジストパターン１
２をマスクとしてエッチングが行われる。エッチングの
進行に伴って、レジストパターン１２の表面にはイオン
も電子も共に入射するため、電気的中性が保たれてい
る。微細パターン１３内においては、イオンは半導体ウ
エハ２の表面に対して垂直に入射するため、微細パター
ン側壁１４には衝突せず微細パターン底面１５にまで到
達する。これに対して、上述のように電子は方向性がな
いため、微細パターン側壁１４にも入射するため、微細
パターン底面１５には到達し難くなる。

【０００７】この場合、図３０に示すように、Ｓｉ膜１
１のように導電性の膜をエッチングする場合には、微細
パターン底面１５に入射したイオンと微細パターン側壁
１４に入射した電子とは膜中で再結合して中和するた
め、電気的中性が保たれる。ところが、図３１に示すよ
うに、エッチングが進行し、ＳｉＯ₂ 膜１０のような絶
縁性の膜が露出すると、微細パターン底面１５に入射し
たイオンは微細パターン側壁１４に入射した電子と中和
されず、微細パターン底面１５は正にチャージアップし
てしまう。一方、微細パターン側壁１４は、入射した電
子によって負にチャージアップする。従って、微細パタ
ーン底面１５へ入射するイオンは、正にチャージアップ
した微細パターン底面１５における正電荷の反発と、負
にチャージアップした微細パターン側壁１４における引
力とにより軌道が曲げられるため、イオンはＳｉ膜１１
とＳｉＯ₂ 膜１０との界面に局所的に入射し、切り欠き
形状のいわゆるノッチを生じることになる。またプラズ
マエッチングにおいてプラズマ中に発生した化学的に活
性度の高い中性粒子（ラジカル）および斜め入射イオン
によりレジストパターン１２下のＳｉ膜１１に対しても
横方向にエッチングが進むといういわゆるサイドエッチ
も生じる。

【０００８】このようなノッチの発生と斜め入射イオン
あるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを防止す
るために従来では、側壁保護膜と呼ばれる膜を微細パタ
ーン側壁１４の表面に形成し、サイドエッチを抑制して
いた。

【０００９】側壁保護膜の形成過程について説明する。
図３２は微細パターンに側壁保護膜が形成された図を示
す。図３２中の１７は側壁保護膜であり、その他の各符
号は図３１中の各符号と対応している。側壁保護膜１７
とは、デポジション膜とよばれる反応生成物、ガス、お
よびそれらのプラズマ分解物のうち、堆積性の強い（揮
発性の低い）物質による堆積膜である。このデポジショ
ン膜は一般にパターンに等方向に付着するが、微細パタ
ーン底面１５等のようなイオンが入射する面では、イオ
ンの衝撃により除去され、最終的に微細パターン側壁１
４に形成されたデポジション膜が残り、これが側壁保護
膜１７となる。

【００１０】従来では上述の側壁保護膜１７を形成する
堆積性の強い物質を得るために、半導体ウエハ２のエッ
チング中にＯ₂ 、ＣＣｌ₄ およびＣＦ系（フロン）ガス
等を添加していた。これらの添加物により、例えば多結
晶シリコン膜のエッチングにおいては、Ｃｌ₂ ＋Ｏ₂ プ
ラズマでは、ＳｉＯ系であるＳｉx Ｏy が、Ｃｌ₂ ＋Ｃ
Ｃｌ₄ あるいはＣｌ₂ ＋ＣＦ₄ プラズマでは、カーボン
系であるＣＣｌX の堆積性の強い物質が得られ、側壁保
護膜１７が形成される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｏ₂ 、
ＣＣｌ₄ あるいはＣＦ系（フロン）ガスを含んだ添加ガ
スを用いることにより新たな問題が生じる。Ｏ₂ を含ん
だガスを使用する場合は、Ｃ＋Ｏ(₂) →ＣＯ(₂) の反応
によって、レジストパターン１２のエッチング速度が増
加し、Ｓｉ膜１１のマスク材であるフォトレジストに対
する選択性が低下するという問題が生じる。ＣＣｌ₄ を
含んだ添加ガスの場合は、ＣＣｌ₄ が特定フロンガスで
あるため、使用が禁じられているという問題がある。Ｃ
Ｆ系（フロン）ガスを含んだ添加ガスを用いる場合は、
ＳｉＯ₂ ＋x Ｆ(₂) →ＳｉＦx ＋Ｏ₂ のような反応によ
り、ＳｉＯ₂ 膜１０のエッチング速度が増加する。Ｆの
替わりにＣｌとした反応もおこるが、Ｓｉ−Ｃｌの結合
エネルギーに較べＳｉ−Ｆの結合エネルギーの方が大き
いため、Ｆの方がＳｉＯ₂ をエッチングし易い。その結
果、ＳｉＯ₂ 膜１０のエッチング速度が増加するという
不具合が生じる。このようにＣＦ系（フロン）ガスを含
んだ添加ガスを用いる場合は、下層のＳｉＯ₂膜１０と
の選択比が低下するという問題が生じる。

【００１２】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロ
ン）ガスを含んだ添加ガスを使用せずに、その代替たる
物質を使用することにより、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系
（フロン）ガスを含んだ添加ガスを使用することにより
発生する問題点を解決し、ラジカルあるいは斜め入射イ
オンによるサイドエッチおよびノッチの発生を防止する
プラズマエッチング装置およびその方法を得ることを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
課題解決手段は、試料をエッチングする反応室と、前記
反応室内に配置されたアルミ系化合物を含有する部品と
を備える。

【００１４】本発明の請求項２に係る課題解決手段にお
いて、前記アルミ系化合物はＡｌ₂Ｏ₃ を有するセラミ
ックである。

【００１５】本発明の請求項３に係る課題解決手段にお
いて、前記アルミ系化合物はアルマイトである。

【００１６】本発明の請求項４に係る課題解決手段は、
アルミ系化合物を含有する部品を反応室内に配置する工
程と、前記配置する工程の後に、前記反応室内の試料を
エッチングする工程とを備える。

【００１７】本発明の請求項５に係る課題解決手段は、
試料をエッチングする反応室と、前記試料をエッチング
する際に用いるＡｌを有するアルミ系反応性ガスを前記
反応室に導入するガス供給経路と、前記ガス供給経路の
途中に配置されたＡｌを有するアルミ部品とを備え、Ｃ
ｌ₂ 又はＢｒ₂ の少なくとも一方を有する反応性ガスを
前記ガス供給経路に通ずることにより、前記反応性ガス
と前記アルミ部品が有するＡｌとを接触させて化学反応
させ、前記アルミ系反応性ガスを生成することを特徴と
する。

【００１８】本発明の請求項６に係る課題解決手段に於
いて、前記アルミ部品は、前記反応性ガスと該アルミ部
品とが接触する際の接触面積を変更するための補助部材
を有することを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項７に係る課題解決手段は、
前記化学反応の際に、前記アルミ部品の温度を制御する
温度調整手段をさらに備える。

【００２０】本発明の請求項８に係る課題解決手段は、
試料をエッチングする反応室と、前記試料をエッチング
する際に用いるＡｌを有するアルミ系反応性ガスを前記
反応室に導入するガス供給経路と、前記ガス供給経路の
途中に配置されたＡｌを有するアルミ部品と、放電を行
う放電手段とを備え、Ｃｌ原子又はＢｒ原子の少なくと
も一方を有する反応性ガスを前記放電供給経路に通じ、
かつ前記放電手段によってプラズマ化して、前記アルミ
部品が有するＡｌと接触させて、化学反応させることに
より、前記アルミ系反応性ガスを生成し、前記アルミ系
反応性ガスを前記反応室に導入することを特徴とする。

【００２１】本発明の請求項９に係る課題解決手段は、
試料をエッチングする反応室と、前記反応室内に供給さ
れるデポジション種の供給源となるＡｌと、前記Ａｌを
融解して、Ａｌの蒸気を生成し、前記Ａｌの蒸気を前記
デポジション種として前記反応室内に導入するアルミニ
ウム蒸気供給手段とを備える。

【００２２】本発明の請求項１０に係る課題解決手段
は、Ａｌを含むアルミダミーパターンと被エッチング膜
とを有する試料を準備する行程と、前記試料に対して、
プラズマエッチングすることにより、前記被エッチング
膜をエッチングすると共に、前記被エッチング膜の側壁
に前記アルミダミーパターンが有するＡｌを堆積させて
側壁保護膜を形成する工程とを備える。

【００２３】本発明の請求項１１に係る課題解決手段に
於いて、前記試料は、スクライブラインを有し、前記ス
クライブライン上に前記アルミダミーパターンを備え
る。

【００２４】本発明の請求項１２に係る課題解決手段
は、試料をエッチングする反応室と、前記反応室内にＡ
ｌ₂ （ＣＨ₃ ） 又はＡｌ（ＣＨ₃ ）₄ を含む有機アル
ミニウムガスを導入するガス導入手段とを備える。

【００２５】本発明の請求項１３に係る課題解決手段
は、エッチングの際に反応室に供給する反応性ガス、又
は不活性ガス、又は蒸気圧の高い有機ガスを有するキャ
リアガスを供給するガス供給手段と、液体の有機アルミ
ニウムを有し、前記キャリアガスを前記有機アルミニウ
ムに通じて、アルミを有するアルミ系ガスを生成し、供
給する液体有機アルミ槽と、前記アルミ系ガスを受け
て、試料をエッチングするための反応室とを備える。

【００２６】本発明の請求項１４に係る課題解決手段
は、試料にＡｌを有するレジストを形成する工程と、前
記レジストと前記試料に形成されている被エッチング膜
に対してプラズマエッチングすることにより、前記被エ
ッチング膜をエッチングすると共に、前記被エッチング
膜の側壁に前記レジストが有するＡｌが堆積することに
より側壁保護膜を形成する工程とを備える。

【００２７】本発明の請求項１５に係る課題解決手段
は、試料をエッチングする反応室と、前記反応室内に配
置されたＡｌを有するチェンバー内部品と、前記チェン
バー内部品に、電子ビームを照射する電子ビーム発生装
置とを備える。

【００２８】本発明の請求項１６に係る課題解決手段に
於いて、前記電子ビーム発生装置は、前記電子ビームが
照射する電子の加速エネルギーを可変できる。

【００２９】本発明の請求項１７に係る課題解決手段
は、プラズマを生成して、試料をエッチングする反応室
と、前記試料の中央上方に配置され、中央付近に於いて
Ａｌを有し、前記プラズマを通過させることができる網
目形状の網目部品とを備える。

【００３０】本発明の請求項１８に係る課題解決手段
は、プラズマを生成して、試料をエッチングする反応室
と、前記試料の上方に配置され、Ａｌを有する棒状の棒
状部品と、前記試料を載置する回転ステージとを備え
る。

【００３１】本発明の請求項１９に係る課題解決手段
は、一端が前記反応室に接続され、他端に前記棒状部品
を挿入する挿入口を有する真空ポートと、前記反応室と
前記真空ポートとの境界に設けられ、前記棒状部品を前
記挿入口に挿入した状態で、開くことによって、前記反
応室内の圧力と前記真空ポート内の圧力とを導通し、閉
じることによって、前記反応室内の圧力と前記真空ポー
ト内の圧力とを分離することを選択できるゲートバルブ
と、前記真空ポート内の圧力を制御できる独立排気手段
とをさらに備える。

【００３２】本発明の請求項２０に係る課題解決手段
は、前記部品はサファイアよりなる。

【００３３】本発明の請求項２１に係る課題解決手段
は、前記試料上全てと前記部品との距離の差が１０％以
内になるように前記部品を配置する。

【００３４】

【作用】本発明請求項１に係るプラズマエッチング装置
では、試料をエッチングする反応室と、反応室内に配置
されたアルミ系化合物を含有する部品とを備えたことに
より、アルミ系化合物がプラズマ中のイオンによるスパ
ッタによりわずかにエッチングされ、反応室内にアルミ
系の化合物分子を供給し、アルミ系の化合物分子よりな
る側壁保護膜が形成される。

【００３５】本発明請求項２に係るプラズマエッチング
装置では、Ａｌ₂ Ｏ₃ セラミックを含有する部品を試料
をエッチングする反応室内に配置することにより、アル
ミ系化合物がプラズマ中のイオンによるスパッタにより
わずかにエッチングされ、反応室内にアルミ系の化合物
分子を供給し、アルミ系の化合物分子よりなる側壁保護
膜が形成される。

【００３６】本発明請求項３に係るプラズマエッチング
装置では、アルマイトを含有する部品を試料をエッチン
グする反応室内に配置することにより、アルミ系化合物
がプラズマ中のイオンによるスパッタによりわずかにエ
ッチングされ、反応室内にアルミ系の化合物分子を供給
し、アルミ系の化合物分子よりなる側壁保護膜が形成さ
れる。

【００３７】本発明請求項４に係るプラズマエッチング
方法では、アルミ系化合物を含有する部品を反応室内に
配置する工程と、この配置する工程の後に、反応室内の
試料をエッチングする工程とを備えたことにより、アル
ミ系化合物がプラズマ中のイオンによるスパッタにより
わずかにエッチングされ、反応室内にアルミ系の化合物
分子を供給し、アルミ系の化合物分子よりなる側壁保護
膜が形成される。

【００３８】本発明請求項５に係るプラズマエッチング
装置では、Ｃｌ₂ 又はＢｒ₂ がＡｌと接触することによ
り化学反応をおこし、Ａｌを有するアルミ系反応性ガス
が生成される。そのアルミ系反応性ガスは反応室に導入
される。このアルミ系反応性ガスは反応室内に配置され
た試料上に均一に供給され、アルミ系反応性ガスが有す
るＡｌがデポジション種となり、試料の表面の微細パタ
ーンの側壁に堆積し、側壁保護膜が試料表面全体に均一
に形成される。

【００３９】本発明請求項６に係るプラズマエッチング
装置では、接触面積が変更できるため、アルミ系反応性
ガス中のＡｌの量を変化し、それに応じて、微細パター
ン側壁の側壁保護膜の形成量も変化する。

【００４０】本発明請求項７に係るプラズマエッチング
装置では、温度調整手段により、化学反応によって生成
されるアルミ系反応性ガスの量を変化させることがで
き、それに応じて、微細パターン側壁の側壁保護膜の形
成量も変化する。

【００４１】本発明請求項８に係るプラズマエッチング
装置では、放電手段によってプラズマ化された反応性ガ
スがＡｌと反応して、アルミ系反応性ガスを生成され
る。そのアルミ系反応性ガスは反応室に導入される。こ
のアルミ系反応性ガスは反応室内に配置された試料上に
均一に供給され、アルミ系反応性ガスが有するＡｌがデ
ポジション種となり、試料の表面の微細パターンの側壁
に堆積し、側壁保護膜が試料表面全体に均一に形成され
る。

【００４２】本発明請求項９に係るプラズマエッチング
装置では、アルミニウム蒸気供給手段によって、生成さ
れ反応室内に導入されたガス状のＡｌは反応室内に配置
された試料上に均一に供給され、Ａｌがデポジション種
として、試料の表面の微細パターンの側壁に試堆積し、
側壁保護膜が試料表面全体に均一に形成される。

【００４３】本発明請求項１０に係るプラズマエッチン
グ方法では、アルミダミーパターンがプラズマエッチン
グされて、アルミ系のデポジション種を供給し、被エッ
チング膜のエッチングが進行すると共に、そのデポジシ
ョン種が微細パターンである被エッチング膜の側壁に堆
積して、側壁保護膜を形成する。また、デポジション種
の供給源が試料表面上にあることにより、アルミダミー
パターン側の被エッチング膜の側面のデポジション種の
堆積性が向上する。

【００４４】本発明請求項１１に係るプラズマエッチン
グ方法では、アルミダミーパターンがデポジション種を
試料に供給し、微細パターンである被エッチング膜の側
壁に堆積して、側壁保護膜を形成する。

【００４５】本発明請求項１２に係るプラズマエッチン
グ装置では、そのアルミ系反応性ガスは反応室に導入さ
れる。このアルミ系反応性ガスは反応室内に配置された
試料上に均一に供給され、アルミ系反応性ガスが有する
Ａｌがデポジション種となり、試料の表面の微細パター
ンの側壁に堆積し、側壁保護膜が試料表面全体に均一に
形成される。

【００４６】本発明請求項１３に係るプラズマエッチン
グ装置では、生成され反応室に導入されたアルミ系ガス
は反応室内に配置された試料上に均一に供給され、アル
ミ系反応性ガスが有するＡｌがデポジション種となり、
試料の表面の微細パターンの側壁に堆積し、側壁保護膜
が試料表面全体に均一に形成される。

【００４７】本発明請求項１４に係るプラズマエッチン
グ方法では、レジストがプラズマエッチングされて、ア
ルミ系のデポジション種を供給し、被エッチング膜のエ
ッチングが進行すると共に、そのデポジション種が微細
パターンである被エッチング膜の側壁に堆積して、側壁
保護膜を形成する。また、レジストは試料に一般に均一
に形成されているため、側壁保護膜が試料表面全体に均
一に形成される。

【００４８】本発明請求項１５に係るプラズマエッチン
グ装置では、チェンバー内部品にたいする電子ビームの
照射によりアルミ系のデポジション種が生成されて、試
料に均一に供給され、試料の表面の微細パターンの側壁
に堆積し、側壁保護膜が試料表面全体に均一に形成され
る。

【００４９】本発明請求項１６に係るプラズマエッチン
グ装置では、電子ビームの電子の加速エネルギーを変え
ることで、アルミ系のデポジション種の生成量を可変で
き、微細パターンの側壁保護膜の形成量を調節できる。

【００５０】本発明請求項１７に係るプラズマエッチン
グ装置では、生成されたプラズマガスが網目状部品を通
過する際、アルミ系のデポジション種が生成され、反応
室内に配置された試料上に均一に供給され、試料の表面
の微細パターンの側壁に堆積し、側壁保護膜が試料表面
全体に均一に形成される。

【００５１】本発明請求項１８に係るプラズマエッチン
グ装置では、反応室で生成されたプラズマガスが棒状部
品を通過する際、アルミ系のデポジション種が生成され
る。またウエハが回転するため、反応室内に配置された
試料上に均一に供給され、試料の表面の微細パターンの
側壁に堆積し、側壁保護膜が試料表面全体に均一に形成
される。

【００５２】本発明請求項１９に係るプラズマエッチン
グ装置では、棒状部品を反応室に配置する場合、ゲート
バルブを閉じた状態で、挿入口から棒状部品を挿入し、
独立排気手段によって、反応室内の圧力と真空ポート内
の圧力とを同じにする。即ち、反応室内の圧力を一定に
保持したままで、棒状部品を配置することができる。次
にゲートバルブを開けて、棒状部品のアルミを含有する
部分を反応室内の中央付近にくるまで挿入する。棒状部
品を反応室から取り出すときは、棒状部品を引き抜き、
ゲートバルブを閉じてから、挿入口から棒状部品を完全
に引き抜く。即ち、反応室内の圧力を一定に保持したま
まで、棒状部品を取り出すことができる。

【００５３】本発明請求項２０に係るプラズマエッチン
グ装置では、サファイア部品がプラズマ中のイオンによ
るスパッタによりわずかにエッチングされ、反応室内に
アルミ系のデポジション種を供給し、微細パターンの側
壁に堆積して、アルミ系のデポジション種よりなる側壁
保護膜が形成される。

【００５４】本発明請求項２１に係るプラズマエッチン
グ装置では、部品から供給されるデポジション種が試料
に均一に供給される。

【００５５】

【実施例】

｛第１の実施例｝次に、本発明の第１の実施例について
説明する。図１は本発明の第１の実施例に於けるプラズ
マエッチング装置の一実施例を示す概略図である。図１
中の１６はアルミ系化合物を含有する部品を反応室内に
配置する工程により配置されたアルミ系化合物を含有す
る部品（例えばＡｌ₂ Ｏ₃ を有するセラミックを含有す
るＡｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品）であり、その他の符号は
従来の技術で説明した図２９の各符号と対応している。
図１のプラズマエッチング装置は図２９のプラズマエッ
チング装置の反応室１内の半導体ウエハ２の周辺部にお
いてステージ３上にＡｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品１６を配
置したものである。

【００５６】図１に示すプラズマエッチング装置の基本
的な動作は従来例で説明した図２９のプラズマエッチン
グ装置と同様であり、アルミ系化合物を含有する部品１
６を配置する工程の後、従来例で説明した反応室１内の
試料である半導体ウエハ２をエッチングする工程を行
う。

【００５７】上述したように本実施例では側壁保護膜を
形成するための堆積性の強い物質を得るためにＡｌ₂ Ｏ
₃ セラミック部品１６を使用している。Ａｌ₂ Ｏ₃ セラ
ミック部品１６による側壁保護膜１７の形成過程を説明
する。プラズマ中のイオンによりＡｌ₂ Ｏ₃ セラミック
部品１６がスパッタにより、僅かにエッチングされ、反
応室１内にアルミ系の化合物分子を供給する。この化合
物分子が堆積性の強い物質（デポジション種）となり、
アルミ系の側壁保護膜１７が形成されるまでの過程は従
来例で説明した側壁保護膜１７の形成過程と同様であ
る。このＡｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品１６による側壁保護
膜１７により、従来例で説明したノッチの発生と斜め入
射イオンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生と
を防止する効果が得られる。

【００５８】次にＡｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品１６のプラ
ズマに曝されている面の面積に対するノッチ量の依存性
に関する実験結果を図２に示す。本実験の条件は、マイ
クロ波（２４．５６ＭＨｚ）電力は１０００Ｗ、反応室
１内のＣｌ₂ 流量は１０ｓｃｃｍ、プロセス加圧は０．
３ｍＴｏｒｒ、ウエハ径は８″φ、Ａｌ₂ Ｏ₃ セラミッ
ク部品１６の位置における磁束密度は約８×１０^-3Ｔ、
基板の温度は約４０℃である。図２より、Ａｌ₂ Ｏ₃ セ
ラミック部品１６の面積が増大するとノッチ量が減少す
ることがわかる。また図２に示す実験結果から、ウエハ
周辺部よりウエハ中央部の方が、同一面積のＡｌ₂ Ｏ₃
セラミック部品１６に対するノッチ量が少ないことが解
る。本実験条件では、Ａｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品１６の
面積を２３０ｃｍ² にすることにより、ノッチの発生が
防止された。Ａｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品１６の最適な面
積については、ガスの種類、ガスの流量、圧力、印加電
圧、ウエハの温度、磁界分布、反応室の壁温度、反応室
の形状等のプロセス条件によって、側壁保護膜を形成す
るのに必要なアルミ系の化合物分子の量が異なるため、
および、単位面積あたりのＡｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品１
６から生成されるアルミ系の化合物分子の量が異なるた
め、アルミ系の化合物分子の供給源であるＡｌ₂ Ｏ₃ セ
ラミック部品１６の最適な面積もそれに応じて異なる。

【００５９】なおＡｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品１６の代わ
りにアルマイトを含有する部品（例えばＡｌ表面を酸化
処理した部品）を使用しても、同様に側壁保護膜１７が
形成され、ノッチの発生と斜め入射イオンあるいはラジ
カルによるサイドエッチの発生とを防止する。この場
合、Ａｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品１６に較べ、アルマイト
を含有する部品の方が安価であるという長所があるが、
反面、耐久性および安定性に劣るという短所もある。

【００６０】また本実施例の説明では、Ａｌ₂ Ｏ₃ セラ
ミック部品１６をウエハ周辺部に設置した例について述
べたが、Ａｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品１６の設置場所はプ
ラズマに曝されている場所であればどこでも上述した効
果が得られる。

【００６１】さらに反応室１内の壁面の一部を上記部品
となし、Ａｌ₂ Ｏ₃ を有するセラミックあるいはアルマ
イトで形成しても上述と同様の効果が得られる。

【００６２】また、Ａｌ₂ Ｏ₃ を有するセラミックを含
有する部品あるいはアルマイトを含有する部品による側
壁保護膜の効果は、ＥＣＲプラズマエッチング装置に限
定されるものではなく、平行平板型のプラズマエッチン
グ装置等に対しても効果がある。

【００６３】なお形成されたアルミ系の側壁保護膜は、
フッ酸水溶液、アンモニア＋過酸化水素水溶液などによ
って、容易に除去可能であり、後の工程への影響を除く
ことが可能である。

【００６４】｛第２の実施例｝次に本発明の第２の実施
例について説明する。図４は本発明の第２の実施例に於
けるプラズマエッチング装置の構成図である。図４中の
１８はガス供給経路であるＳＵＳ製ガス導入管（アルミ
部品）、２０はアルミ製容器（アルミ部品）でありその
他の符号は図２９中の各符号に対応している。ＳＵＳ製
ガス導入管１８及びアルミ製容器２０よりガス供給経路
を構成している。

【００６５】本実施例に於けるプラズマエッチング装置
の構成は、図４に示すように、ＳＵＳ製ガス導入管１８
の一端を反応室１に接続し、ＳＵＳ製ガス導入管１８の
他端からＣｌ₂ を含む反応性ガスを導入する。またＳＵ
Ｓ製ガス導入管１８の途中にはアルミ製容器２０が介さ
れている。その他の構成は図２９と同様である。

【００６６】次に図４に示すプラズマエッチング装置の
動作について説明する。まず反応室１内に排気口９を介
して真空に排気する。次にＳＵＳ製ガス導入管１８及び
アルミ製容器２０を通じて反応室１内にＣｌ₂ を含む反
応性ガスを導入し、反応室１内を所定の圧力に保持す
る。続いて、ステージ３にＲＦ電源６６により高周波電
力を供給し、反応室１内で反応性ガスプラズマを発生さ
せる。この反応性ガスプラズマによりステージ３上に置
かれた半導体ウエハ２の表面のエッチング処理を行う。

【００６７】Ｃｌ₂ を含む反応性ガスをアルミ製容器２
０を通じて反応室１に供給する際、Ｃｌ₂ ガスの一部が
アルミ製容器２０又はＳＵＳ製ガス導入管１８と反応を
おこし、ＡｌＣｌ₃ またはＡｌ₂ Ｃｌ₆ ガスが生成され
（アルミ系反応性ガス）、反応室１内に流入する。これ
らのアルミ塩化物は反応性ガスプラズマ中で再びアルミ
と塩素に分解される。塩素は半導体ウエハ２表面のエッ
チングを起こし、アルミは堆積を起こす。アルミは、微
細パターンの側壁部にのみ選択的に堆積して側壁保護膜
が形成される。

【００６８】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【００６９】また、第１の実施例では、Ａｌ₂ Ｏ₃ セラ
ミック部品１６またはアルマイトを含有する部品を配置
したり、反応室１内の壁面を上記部品で構成するという
ように、反応室１内に局所的にアルミ系のデポジション
種の供給源が存在すると、デポジション種の供給源に近
い側の微細パターンの側壁のデポジション効果が強い。
図３はエッチング時の半導体ウエハ２の拡大図である。
図３中の２は半導体ウエハ、３はステージ、３５はフォ
トレジスト、３６は被エッチング膜であるポリシリコ
ン、１６はＡｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品である。図３に示
すように、ウエハ周辺に生成された高濃度のアルミ系デ
ポジション種が作用して、半導体ウエハ２の周辺部の微
細パターンの側壁保護膜が順テーパ形状（下部が上部よ
り拡幅された傾斜形状）となる。このようにウエハ周辺
部と中央部では、微細パターンに形状差が生じていた。
また半導体ウエハ２上の各点において、アルミ系のデポ
ジション種の量が異なるため、均一なエッチングが困難
であり、形状の制御性にかけるという問題点もある。

【００７０】一方、本実施例では、供給源がガス状であ
るため、半導体ウエハ２上に均一にアルミ系のデポジシ
ョン種が供給されることで、上述のような形状差を低減
し、半導体ウエハ２上に均一に側壁保護膜を形成するこ
とができ、形状の制御性を改善でき、半導体の製造歩留
り及び信頼性が向上する。図５に本実施例に於けるエッ
チング時の半導体ウエハ２の拡大図を示す。図５に示す
ように、半導体ウエハ２上から均一に供給されるアルミ
系のデポジション種によって半導体ウエハ２周辺部での
順テーパ形状が抑制され、上述のような形状差を低減す
ることがわかる。

【００７１】また、第１の実施例では、アルミ系のデポ
ジション種の供給源としてアルミ系のセラミック（アル
ミナセラミック）を用いると、Ｎａ等の汚染が半導体ウ
エハ２上に付着するという問題がある。これはアルミナ
セラミック中に含有される不純物がプラズマにされされ
ることによって放出されるためである。アルミナセラミ
ック中の不純物を低減することは困難であり、現在入手
できるものには、３０ｐｐｍ以上のＮａが混入してい
る。これらのＮａ等のアルカリ金属は半導体性能等に悪
影響を与える。

【００７２】一方、本実施例では、セラミック部品を使
用しないために、上述した汚染を低減することができ
る。

【００７３】また、第１の実施例においてアルマイトを
使用した場合、表面のＡｌ₂ Ｏ₃ 層がエッチングされ、
低減するのに従い、母材のＡｌが表層に現れるため、ア
ルミ系のデポジション種の量が時間を経るとともに変化
するが、本実施例では、アルミ系のデポジション種を反
応性ガスとともに外部から供給しているため、時間的な
変化を低減できる。

【００７４】またガス導入管の一例としてＳＵＳ製ガス
導入管１８を用いたが、Ａｌを含有した材料で構成され
ていれば良い。ガス供給経路はＳＵＳ製ガス導入管１８
及びアルミ製容器２０からなる例を示したが、Ａｌを含
有した材料で構成されたガス導入管のみよりガス供給経
路を構成しても良い。あるいは、Ａｌを含有しない材料
で構成したガス導入管とＳＵＳ製ガス導入管１８とによ
りガス供給経路を構成しても良い。このように、ガス供
給経路は、その途中に、Ａｌを含有するガス導入管、ア
ルミ製容器２０等のアルミ部品を配置すれば良い。

【００７５】なお、本実施例ではＣｌ₂ ガスを含む反応
性ガスを用いたが、Ｂｒ₂ ガスを含む反応性ガスを用い
ても全く同様の効果が得られる。さらにアルミの供給量
を調節するためにアルミ製容器２０内のＡｌ露出面積を
変化させることが有効であり、例えば、Ａｌ製の板やメ
ッシュ形状のアルミ板等の補助部材をアルミ製容器２０
内に配置して、Ａｌ露出面積を増減することで、反応性
ガスとの接触面積を変更して、アルミ系のデポジション
種の供給量を調節できる。

【００７６】｛第３の実施例｝次に本発明に於ける第３
の実施例について説明する。図６は図４に示すアルミ製
容器２０の部分の拡大図である。図６中の２１はアルミ
製容器２０に熱を与えるヒータ、２２はヒータ２１に電
源を供給するヒータ用電源であり、その他の各符号は図
４中の各符号に対応している。

【００７７】本実施例のプラズマエッチング装置の構成
は、図４に示すアルミ製容器２０にアルミ製容器２０の
温度を調節するためのヒータ２１とヒータ用電源２２よ
りなる温度調整手段をさらに備えていることである。

【００７８】次に動作について説明する。本実施例に於
けるプラズマエッチング装置の主たる動作は、第２の実
施例に於ける動作と同様である。異なる動作は、Ｃｌ₂
を含む反応性ガスをアルミ製容器２０を通じて反応室１
に供給する際に、アルミ製容器２０とその内部を流れる
Ｃｌ₂ ガス分子との反応で生成されるアルミ塩化物（ア
ルミ系反応性ガス）の量をヒータ２１による加熱により
調節することができ、その結果、反応室１内にガス化し
たアルミの供給量を調節することができる。

【００７９】以上のように、本実施例では、第２の実施
例の効果に加え、アルミのパターン側壁における側壁保
護膜の形成量を調節することができ、さらに制御性の高
い処理が可能である。

【００８０】なお、本実施例ではＣｌ₂ ガスを含む反応
性ガスを用いたが、Ｂｒ₂ ガスを含む反応性ガスを用い
ても全く同様の効果が得られる。また、本実施例では、
温度調整手段の一例として、ヒータ２１を挙げたが、他
に温度制御した液体などによりアルミ製容器２０の温度
制御を行う等、アルミ製容器２０の温度制御ができるも
のであればよい。

【００８１】｛第４の実施例｝次に本発明に於ける第４
の実施例について説明する。図７は図４に示すアルミ製
容器２０の部分の拡大図である。図７中の２３は放電電
極、２４は放電電極２３に高周波電力を供給する高周波
電源、２５はアルミナセラミック容器であり、その他の
各符号は図４中の各符号に対応している。

【００８２】本実施例のプラズマエッチング装置の構成
は、第２の実施例に於けるエッチング装置の構成と同様
であり、異なるところは図７に示すようにアルミ製容器
２０をアルミナセラミック容器２５に置き換え、アルミ
ナセラミック容器２５内をプラズマ処理することが可能
なように、放電電極２３及び高周波電源２４からなる放
電手段が備えられている。

【００８３】次に動作について説明する。本実施例に於
けるプラズマエッチング装置の主たる動作は、第２の実
施例に於ける動作と同様である。異なる動作は、反応性
ガスをアルミナセラミック容器２５を通じて反応室１に
供給する際に、アルミナセラミック容器２５内の反応性
ガスを放電手段によって、プラズマ化して反応室１内に
反応性ガス（アルミ系反応性ガス）を流入する。

【００８４】以上のような構成によると、第２の実施例
の効果に加え、第２及び第３の実施例のようにそれ自身
がＡｌと反応するＣｌ₂ 又はＢｒ₂ を含む反応性ガスを
用いなくても、プラズマ化によりＣｌやＢｒ等のハロゲ
ンの原子・分子を生成する全てのガス、例えばＢＣｌ₂
又はＨＢｒ等を使用してもＡｌのハロゲン化物が得られ
る。

【００８５】またプラズマ化により生じたＣｌ又はＢｒ
等の原子・分子は数千℃相当のエネルギーを有している
ため、容器もＡｌ製でなく、アルミナセラミック容器２
５のようなＡｌを含む化合物からなる容器の使用が可能
である。また、Ａｌの供給量は高周波電源２４の電力に
より容易に制御することができる。

【００８６】また放電手段は、放電電極２３及び高周波
電源２４からなる放電手段を用いたが、放電電極の換わ
りに誘導コイル等、プラズマを発生することができるも
のであればよい。

【００８７】｛第５の実施例｝次に第５の実施例につい
て説明する。図７は本発明の第５の実施例に於けるプラ
ズマエッチング装置を示す図である。図７中の各符号は
図２９中の各符号に対応しており、２６は加熱容器、２
７はヒータ、２８はアルミニウムガス導入口、２９は導
入口開閉弁、３０は温度計、３１はアルミニウム分子で
ある。また加熱容器２６、ヒータ２７、アルミニウムガ
ス導入口２８、導入口開閉弁２９よりアルミニウム蒸気
供給手段を構成する。

【００８８】本実施例の構成は従来のプラズマエッチン
グ装置の構成に上述のアルミニウム蒸気供給手段を備え
た構成である。そのアルミニウム蒸気供給手段の構成
は、アルミニウムガス導入口２８の一端は反応室１に接
続され、アルミニウムガス導入口２８の他端は加熱容器
２６に接続されている。ヒータ２７は加熱容器２６を加
熱できる位置に取り付けられ、温度計３０は加熱容器２
６内の温度を計測できるように取り付けられている。導
入口開閉弁２９は反応室１とアルミニウムガス導入口２
８との境界に設けられ、開けることにより反応室１とア
ルミニウムガス導入口２８を導通させ、閉めることによ
り非導通にする。

【００８９】次に本実施例のプラズマエッチング装置の
動作について説明する。主たる動作は、従来のプラズマ
エッチング装置の動作と同様であり、異なる点は、半導
体ウエハ２のエッチングの際に、アルミニウム蒸気供給
手段によりアルミニウム分子３１を反応室１に供給する
ことにある。そのアルミニウム蒸気供給手段の動作は、
まず、加熱容器２６内に固体のアルミニウム金属を入れ
る。次にアルミニウム金属はヒータ２７によって加熱さ
れて、融解して、アルミニウム蒸気（分子）が生成され
る。その際、加熱容器２６内は温度計３０によって計測
された温度によって、温度調節されながら、所望の温度
に加熱できるため、アルミニウム金属から生成されるア
ルミニウム分子３１の量を制御できる。アルミニウムの
融点は６６０．２℃であるため、その融点以下の温度で
は、非常に気化されたアルミニウム分子３１の蒸気圧が
低いため、６６０．２℃以上１０００℃以下でアルミニ
ウム金属を加熱することが望ましい。次にアルミニウム
分子３１はアルミニウムガス導入口２８を通じ、反応室
１内に供給される。その際、導入口開閉弁２９を開閉に
よって、反応室１内に供給するアルミニウム分子３１の
量を制御できる。そのアルミニウム分子３１はデポジシ
ョン種として、半導体ウエハ２の微細パターンに側壁保
護膜を形成する。

【００９０】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【００９１】また、供給源がガス状であるため、半導体
ウエハ２上に均一にデポジション種が供給されること
で、上述のような形状差を低減し、半導体ウエハ２上に
均一に側壁保護膜を形成することができ、形状の制御性
を改善できる。

【００９２】また、本実施例では、セラミック部品を使
用しないために、Ｎａ等による汚染を低減することがで
きる。

【００９３】また、デポジション種を外部から供給して
いるため、時間的な変化を低減できる。

【００９４】また、図７には１つのアルミニウムガス導
入口２８しか示してないが、複数のアルミニウムガス導
入口２８を等間隔に設ければ、半導体ウエハ２上にアル
ミニウム分子３１をさらに均一に供給できるため、側壁
保護膜が半導体ウエハ２上により均一に形成される。

【００９５】なお、反応室１の内壁は、石英などのよう
にアルミニウムを含有しない材質にして、アルミニウム
分子３１の供給量をアルミニウム蒸気供給手段のみによ
って供給すれば、よりアルミニウム分子３１の供給量の
制御が容易になる。

【００９６】また、アルミニウム蒸気供給手段の例とし
て上述した構成を挙げたが、その他にも、アルミニウム
蒸気を生成して、反応室１内に供給できるものであれば
よい。

【００９７】｛第６の実施例｝次に本発明の第６の実施
例について説明する。図９は本発明の第６の実施例に於
ける半導体ウエハを示す図である。図９中の２ａは半導
体ウエハ、３２はアルミを有するアルミダミーパターン
を示す。アルミダミーパターン３２は半導体ウエハ２ａ
の中央部に設置されており、図示していないが、半導体
ウエハ２ａ上のアルミダミーパターン３２を形成してい
ない部分に半導体装置の形成に必要な必要な被エッチン
グ膜であるポリシリコンのパターニングを行う。

【００９８】次に動作について説明する。図１に示すプ
ラズマエッチング装置を用いて半導体ウエハ２ａをエッ
チングする。本実施例では図１の半導体ウエハ２を半導
体ウエハ２ａに置き換える。Ａｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品
１６を備えるか、または反応室１の内壁の一部をＡｌ₂
Ｏ₃ で構成して、半導体ウエハ２ａの周囲にもアルミ系
のデポジション種の供給源を備える。

【００９９】プラズマエッチング装置の動作は第１の実
施例と同様であり、プラズマ中のイオンによりアルミダ
ミーパターン３２がスパッタにより、僅かにエッチング
され、反応室１内にアルミ系のデポジション種を供給
し、微細パターンに側壁保護膜が形成される。このアル
ミダミーパターン３２により生じたアルミ系のデポジシ
ョン種によって、半導体ウエハ２ａ中央側の微細パター
ンの側壁が順テーパ形状になる。また半導体ウエハ２ａ
周囲のアルミ系のデポジション種の供給源によって、デ
ポジション種が供給されるため、反応室１内壁側の微細
パターンの側壁も順テーパ形状になる。

【０１００】なお、エッチング種であるＣｌラジカルを
増加させるためのＣｌ₂ ガス流量を増加させると上述の
順テーパ形状が解消され、半導体ウエハ２ａに対して垂
直形状になる傾向がある。例えばＣｌ₂ ガス流量を１０
ｓｃｃｍした状態で順テーパ形状が形成される場合、そ
のＣｌ₂ ガス流量を２０ｓｃｃｍに増加すると、垂直形
状となる。

【０１０１】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２ａに供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【０１０２】また、セラミック部品を使用しないため
に、第２の実施例で説明した汚染を低減することができ
る。

【０１０３】次にポリシリコンのエッチング工程につい
て説明する。ポリシリコンのエッチング工程に於いて、
図１０乃至図１３はアルミダミーパターン３２部のエッ
チング工程を示し、図１４乃至図１７は、半導体装置部
に対するエッチング工程を示す。図１０乃至図１７中の
３４はシリコン基板ウエハ、３５はフォトレジスト膜、
３６はポリシリコン、３７はゲート酸化膜、３８はアル
ミ膜、３９はフォトレジストを示す。

【０１０４】まず、アルミダミーパターン３２部では図
１０を参照して、シリコン基板ウエハ３４上に厚さ１０
ｎｍのゲート酸化膜３７を形成し、ゲート酸化膜３７上
にゲート電極となるポリシリコン３６を厚さ２００ｎｍ
堆積させる。次にアルミダミーパターン３２となるアル
ミ膜３８を厚さ８００ｎｍ堆積させる。次にアルミ膜３
８上にフォトレジスト膜３５をパターニングする。一
方、半導体装置部では、図１４に示すように、シリコン
基板ウエハ３４、ゲート酸化膜３７、ポリシリコン３
６、アルミ膜３８が同じく形成されるが、フォトレジス
ト膜３５は形成されない。

【０１０５】次に、図１１を参照して、フォトレジスト
膜３５をマスクとして、リン酸、酢酸及び硝酸の混合溶
液により、ウェットエッチング処理し、アルミ膜３８を
エッチングする。この時、アルミ膜３８にはサイドエッ
チされるが、アルミ膜３８の水平幅は５０μｍ以上であ
るので問題はない。一方、ポリシリコン部では、図１５
に示すように、アルミ膜３８が全て除去される。

【０１０６】次に、図１２を参照して、フォトレジスト
膜３５をアッシング除去する。この段階でアルミダミー
パターン３２が形成される。一方、ポリシリコン部で
は、図１６に示すように、前述のフォトレジスト膜３５
のアッシング除去の後に、ゲート電極パターン形成のた
めのフォトレジスト３９が形成される。

【０１０７】次に、図１３及び図１７を参照して、半導
体装置に必要なポリシリコン３６のパターニングのため
のドライエッチングを行う。ドライエッチング中にアル
ミダミーパターン３２もエッチングされ、アルミ系の反
応生成物がガス中に放出され、アルミ系のデポジション
種が供給される。それと共にフォトレジスト３９がマス
クとなって、目的のポリシリコン３６がエッチングされ
る。ポリシリコン３６のエッチング形状は、アルミ系の
デポジション種が半導体ウエハ２ｂ内に供給されるた
め、ポリシリコン３６の側壁は垂直にエッチングされ
る。また、図１３に示すように、ポリシリコン３６に対
するオーバーエッチングによりポリシリコン３６が一部
残るが、この部分は半導体装置を形成しない領域なので
問題ないし、また上述のオーバーエッチングにより完全
に消失させてもよいし、後プロセスで除去しても良い。

【０１０８】以上のような工程により、ポリシリコンが
半導体ウエハ２ｂ内で均一に良好な形状でエッチングさ
れる。

【０１０９】｛第７の実施例｝次に本発明の第７の実施
例について説明する。第６の実施例では、アルミダミー
パターン３２を形成するための領域を特別に設けて、そ
の上に形成したが、本実施例では、従来からあるスクラ
イブライン上にアルミダミーパターン３２を形成すると
いうものである。図１８は本発明の第７の実施例に於け
る半導体ウエハを示す図である。図８中の２ｂは複数の
半導体装置が表面に形成されている半導体ウエハ、３３
は半導体ウエハ２ｂ上に形成されている複数の半導体装
置を個別のチップに分離するためのチップ分離線である
スクライブラインを示す。特に本実施例ではスクライブ
ライン３３上にアルミダミーパターン３２が形成されて
いる。

【０１１０】次に本実施例の動作は第６の実施例の主た
る動作は同様である。即ち、図１に示すプラズマエッチ
ング装置を用いて半導体ウエハ２ｂをエッチングする。
本実施例では図１の半導体ウエハ２を半導体ウエハ２ｂ
に置き換え、スクライブライン３３上のアルミダミーパ
ターン３２が、スパッタにより、僅かにエッチングさ
れ、反応室１内にアルミ系のデポジション種を供給す
る。このデポジション種により、微細パターンに側壁保
護膜が形成される。

【０１１１】第６の実施例では、半導体ウエハ２ａの中
央にアルミダミーパターン３２を設置しているため、そ
の部分での半導体装置の形成ができない。これに対し
て、本実施例の半導体ウエハ２ｂでは、従来の半導体ウ
エハ上に形成されているスクライブライン３３上にアル
ミダミーパターン３２を形成するため、アルミダミーパ
ターン３２を設置するための面積を特別に設ける必要が
ないため、従来のウエハと同じ半導体装置数を有しなが
ら、かつ半導体ウエハ２上にアルミダミーパターン３２
を有する。

【０１１２】また、第６の実施例では中央部というよう
に半導体ウエハ２ａ上に局所的にアルミダミーパターン
３２を設置しているため、半導体ウエハ２ａ表面内でア
ルミ系デポジション種の供給量に差ができ、ポリシリコ
ン３６の水平方向の仕上り寸法に０．０２μｍ程度のば
らつきが生じる。これに対し、本実施例では、スクライ
ブライン３３上というように半導体ウエハ２ｂ上に均一
にアルミダミーパターン３２が形成されているため、そ
のようなばらつきを抑制することができ、ポリシリコン
の仕上り寸法は半導体ウエハ２ｂの面内で均一となる。

【０１１３】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【０１１４】また、セラミック部品を使用しないため
に、第２の実施例で説明した汚染を低減することができ
る。

【０１１５】また、半導体ウエハ２ｂ上に均一にアルミ
系のデポジション種が供給されることで、上述のような
形状差を低減し、半導体ウエハ２上に均一に側壁保護膜
を形成することができ、形状の制御性を改善でき、半導
体の製造歩留り及び信頼性が向上する。

【０１１６】なお、ポリシリコンのエッチング工程は第
６の実施例で説明した図１０乃至図１７と同様であり、
半導体ウエハ２ｂ上に均一にアルミダミーパターン３２
が形成されているため、半導体装置に於けるポリシリコ
ン３６が半導体ウエハ２ｂ内で均一に良好な形状にエッ
チングされる。

【０１１７】｛第８の実施例｝次に本発明の第８の実施
例について説明する。図１９は本発明の第８の実施例に
於けるプラズマエッチング装置の構成図である。図１９
中の４０は反応室１内で特にプラズマを生成する部分で
あるプラズマ生成室、４１はアルミ系のセラミックから
なるクランプ、４２はアルマイト部品、４３ａ、４３ｂ
はマスフローコントローラ、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、
４４ｄ、４４ｅは開閉バルブ、４５ａは従来の反応性ガ
スが入っているエッチングガスボンベ、４６はＡｌ₂
（ＣＨ₃ ）、Ａｌ（ＣＨ₃ ）₄ 等の有機アルミニウムガ
スが入っている有機アルミニウムガスボンベ、その他の
各符号は図２９中の各符号に対応している。

【０１１８】次に本実施例のプラズマエッチング装置の
構成について説明する。エッチングガスボンベ４５ａは
開閉バルブ４４ｄを介してマスフローコントローラ４３
ｂの一端に接続され、マスフローコントローラ４３ｂの
他端は開閉バルブ４４ｃ及び開閉バルブ４４ｅを介して
ガス導入管４の一端に接続されている。有機アルミニウ
ムガスボンベ４６は開閉バルブ４４ｂを介してマスフロ
ーコントローラ４３ａの一端に接続され、マスフローコ
ントローラ４３ａの他端は開閉バルブ４４ａ及び開閉バ
ルブ４４ｅを介してガス導入管４の一端に接続されてい
る。ガス導入管４の他端は反応室１に接続されている。
アルマイト部品４２は反応室１の内壁に備えられてい
る。クランプ４１は半導体ウエハ２をステージ３上に固
定する。その他の構成は従来と同様である。プラズマ生
成室４０は反応室１の上部のプラズマガスが生成される
部分を示す。有機アルミニウムガスボンベ４６、マスフ
ローコントローラ４３ａ、開閉バルブ４４ａ、開閉バル
ブ４４ｂ、それらを接続し、反応室１内に有機アルミニ
ウムガスを導入する配管等によりガス導入手段を構成す
る。

【０１１９】次に動作について説明する。まず、開閉バ
ルブ４４ａを閉じ、開閉バルブ４４ｃ、開閉バルブ４４
ｄ及び開閉バルブ４４ｅを開けて、エッチングガスボン
ベ４５ａからアルミ系ガスを含まない反応性ガスのみを
供給した場合について説明するする。エッチングガスボ
ンベ４５ａから流出した反応性ガスはマスフローコント
ローラ４３ｂにより流量制御されて反応室１内に供給さ
れ、半導体ウエハ２のエッチングが開始される。その
際、半導体ウエハ２の周辺に配置されたクランプ４１及
びアルマイト部品４２がスパッタにより放出されるアル
ミがデポジション種となり、半導体ウエハ２中央部と比
べてウエハ周辺部のデポジション効果が強くなる。その
ため、半導体ウエハ２中央部と比べ半導体ウエハ２周辺
部のエッチング形状は順テーパ形状となる。逆に順テー
パ形状を垂直形状にプロセスを変更すると中央では逆テ
ーパ形状（上部が下部より拡幅された傾斜形状）若しく
はサイドエッチが生じるという問題がある。

【０１２０】次に開閉バルブ４４ａ、開閉バルブ４４
ｂ、開閉バルブ４４ｃ、開閉バルブ４４ｄ及び開閉バル
ブ４４ｅを開けて、反応性ガスにアルミを含む有機アル
ミニウムガスを供給した場合について説明する。有機ア
ルミニウムガスボンベ４６から流出した有機アルミニウ
ムガスはマスフローコントローラ４３ａにより流量制御
されてエッチングガスボンベ４５ａからの反応性ガスと
混合し、反応室１に供給される。この有機アルミニウム
系ガスは半導体ウエハ２上に均一に供給され、デポジシ
ョン種として働くことで、上述した周辺部での順テーパ
形状が抑制され、微細パターンに側壁保護膜が形成され
る。

【０１２１】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【０１２２】また、セラミック部品を使用しないため
に、第２の実施例で説明した汚染を低減することができ
る。

【０１２３】また、半導体ウエハ２上に均一にアルミ系
のデポジション種が供給されることで、上述のような形
状差を低減し、半導体ウエハ２上に均一に側壁保護膜を
形成することができ、形状の制御性を改善でき、半導体
の製造歩留り及び信頼性が向上する。

【０１２４】また、デポジション種を反応性ガスととも
に外部から供給しているため、時間的な変化を低減でき
る。

【０１２５】また、ガス導入手段の例として、上述の構
成を示したが、その他にも、反応室１内にＡｌ₂ （ＣＨ
₃ ）又はＡｌ（ＣＨ₃ ）₄ を含む有機アルミニウムガス
を導入できるものであればよい。

【０１２６】｛第９の実施例｝次に本発明の第９の実施
例について説明する。第８の実施例では、デポジション
種の供給源として、気体の有機アルミを用いたが、本実
施例では、液体の有機アルミを用いる。図２０は本発明
の第９の実施例に於けるプラズマエッチング装置の構成
図である。図２０中の４３ｃ、４３ｄはマスフローコン
トローラ、４４ｆ、４４ｇ、４４ｈ及び４４ｉは開閉バ
ルブ、４５ｂは従来の反応性ガスが入っているエッチン
グガスボンベ、４７は液体有機アルミが入っている液体
有機アルミ槽、４８は不活性ガスが入っている不活性ガ
スボンベを示し、その他の各符号は図１９中の各符号に
対応している。

【０１２７】次に構成について説明する。本実施例に於
ける構成は、図１９に示す有機アルミニウムガスボンベ
４６を液体の有機アルミを供給する手段に置き換えたも
のである。エッチングガスボンベ４５ｂは開閉バルブ４
４ｇを介してマスフローコントローラ４３ｃの一端に接
続され、マスフローコントローラ４３ｃの他端は開閉バ
ルブ４４ｆを介して、液体有機アルミ槽４７に接続され
ている。不活性ガスボンベ４８は開閉バルブ４４ｉを介
してマスフローコントローラ４３ｄの一端に接続され、
マスフローコントローラ４３ｄの他端は開閉バルブ４４
ｈを介して、液体有機アルミ槽４７に接続されている。
エッチングガスボンベ４５ｂ、開閉バルブ４４ｇ、マス
フローコントローラ４３ｃ、開閉バルブ４４ｆよりガス
供給手段を構成する。不活性ガスボンベ４８、開閉バル
ブ４４ｉ、マスフローコントローラ４３ｄ、開閉バルブ
４４ｈ、よりガス供給手段を構成する。

【０１２８】次に動作について説明する。まず、開閉バ
ルブ４４ｆ及び開閉バルブ４４ｇを開けて、エッチング
ガスボンベ４５ｂから反応性ガスをマスフローコントロ
ーラ４３ｃによって流量制御しながら、液体有機アルミ
槽４７内に送る。送られてきた反応性ガスをキャリアガ
スとして、液体有機アルミ槽４７に封入し、バブリング
させて、有機アルミを含むガスを放出させる。または、
開閉バルブ４４ｈ及び開閉バルブ４４ｉを開けて、不活
性ガスボンベ４８から不活性ガスをマスフローコントロ
ーラ４３ｄによって流量制御しながら、同様にして、ア
ルミを含むアルミ系ガスを放出させる。または、ガス供
給手段の他の例として、蒸気圧の高いエーテル等の有機
ガスをキャリアガスとして、同様に液体有機アルミ槽４
７に封入してアルミを含むアルミ系ガスを放出させても
良い。

【０１２９】次にそれらのアルミ系ガスをエッチングガ
スボンベ４５ａからの反応性ガスと混合し、反応室１内
に流入させる。この有機アルミを含むガスは半導体ウエ
ハ２上に均一に供給され、アルミ系のデポジション種と
して働くことで、上述した周辺部での順テーパ形状が抑
制され、微細パターンに側壁保護膜が形成される。

【０１３０】なお、エッチングガスボンベ４５ｂによる
反応性ガス、不活性ガスボンベ４８による不活性ガス、
上述のエーテル等の有機ガスを組み合わせて併用し、有
機アルミを含むガスを放出させるか、エッチングガスボ
ンベ４５ｂによる反応性ガスのみ、不活性ガスボンベ４
８による不活性ガスのみ、或いはエーテル等の有機ガス
のみを用いて、有機アルミを含むガスを放出させてもよ
い。このような組み合わせのなかで、エッチングガスボ
ンベ４５ｂを用いる組み合わせでは、バブリング後の有
機アルミを含むガスの中にすでに反応性ガスを有するた
め、エッチングガスボンベ４５ａを使用しなくても良い
し、使用して良い。

【０１３１】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【０１３２】また、セラミック部品を使用しないため
に、第２の実施例で説明した汚染を低減することができ
る。

【０１３３】また、半導体ウエハ２上に均一にアルミ系
のデポジション種が供給されることで、上述のような形
状差を低減し、半導体ウエハ２上に均一に側壁保護膜を
形成することができ、形状の制御性を改善でき、半導体
の製造歩留り及び信頼性が向上する。

【０１３４】また、アルミ系のデポジションを反応性ガ
スとともに外部から供給しているため、時間的な変化を
低減できる。

【０１３５】なお、液体の有機アルミの例として、トリ
メチルアルミニウム（（ＣＨ₃ ）₃Ａｌ）、トリエチル
アルミニウム（（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₃ Ａｌ）、トリｎ−プロピ
ルアルミニウム（（ｎ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）₃ Ａｌ）、ジエチル
アルミニウムクロライド（（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₂ ＡｌＣｌ）、
トリイソブチルアルミニウム（（ｉ−Ｃ₄ Ｈ₉ ）₃ Ａ
ｌ）、ジエチルアルミニウムハイドライド（（Ｃ₂ Ｈ
₅ ）₂ ＡｌＨ）等が挙げられる。

【０１３６】｛第１０の実施例｝次に本発明の第１０の
実施例について説明する。図２１乃至図２２は本発明の
第１０の実施例に於ける半導体装置のエッチング工程を
示す図である。図２１乃至図２２中の４９は半導体基
板、３７はゲート酸化膜、５０は多結晶シリコン膜、５
１は１００乃至１０００ｐｐｂのアルミ不純物をレジス
ト中に含有したアルミ含有フォトレジストである。

【０１３７】まず図２１を参照して、半導体基板４９、
ゲート酸化膜３７、多結晶シリコン膜５０及びアルミ含
有フォトレジスト５１を順に形成する。

【０１３８】次に図２２を参照して、アルミ含有フォト
レジスト５１をマスクとして、プラズマ生成室を有する
反応室を備えたＥＣＲプラズマエッチング装置を用い
て、エッチング条件を塩素ガス流量１乃至１００ｓｃｃ
ｍ、圧力０．０１乃至４Ｐａ、マイクロ波電力３００乃
至２０００Ｗとして、多結晶シリコン膜５０に対してド
ライエッチングを行う。

【０１３９】エッチング中にマスク材であるアルミ含有
フォトレジスト５１もエッチングされて、Ａｌが供給さ
れるため、アルミ含有フォトレジスト５１は、多結晶シ
リコン膜５０の異方性の形状を得るための側壁保護膜を
形成するためのアルミ系のデポジション種の供給源の役
割を果たす。

【０１４０】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【０１４１】また、セラミック部品を使用しないため
に、第２の実施例で説明した汚染を低減することができ
る。

【０１４２】また、半導体ウエハ上に均一にアルミ系の
デポジション種が供給されることで、上述のような形状
差を低減し、半導体ウエハ２上に均一に側壁保護膜を形
成することができ、形状の制御性を改善でき、半導体の
製造歩留り及び信頼性が向上する。

【０１４３】｛第１１の実施例｝次に本発明の第１１の
実施例について説明する。図２３は本発明の第１１の実
施例に於けるプラズマエッチング装置の構成を示す図で
ある。図２３中の４２はアルマイト部品、５２は電子ビ
ーム発生装置、５３は電子ビーム発生装置５２より発生
した電子ビーム、５４はアルミを含む歯車形状のチェン
バー内部品、５５ａ及び５５ｂはアルミ系飛散物であ
り、その他の各符号は図２９中の各符号に対応してい
る。

【０１４４】次に構成について説明する。本実施例のプ
ラズマエッチング装置の主たる構成は、図２９のプラズ
マエッチング装置と同様であり、反応室１の上部に電子
ビーム発生装置５２を設け、電子ビーム５３が照射され
る位置にチェンバー内部品５４を設置した構成である。

【０１４５】次に動作について説明する。半導体ウエハ
２のエッチングの際に、電子ビーム発生装置５２を動作
させて電子ビーム５３を発生し、チェンバー内部品５４
に電子ビーム５３を照射させる。これによって、電子ビ
ーム５３からアルミ系飛散物５５ｂが放出される。アル
ミ系飛散物５５ｂは反応室１内のプラズマ内で均一化さ
れた状態で半導体ウエハ２に輸送され、半導体ウエハ２
に対するアルミ系のデポジション種が供給され、微細パ
ターンに側壁保護膜が形成される。

【０１４６】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【０１４７】また、半導体ウエハ２上に均一にアルミ系
のデポジション種が供給されることで、上述のような形
状差を低減し、半導体ウエハ２上に均一に側壁保護膜を
形成することができ、形状の制御性を改善でき、半導体
の製造歩留り及び信頼性が向上する。

【０１４８】また、デポジション種の均一化の効果を増
大させる為には、プラズマ生成室４０と反応室１とが分
離された構造、即ちデポジション供給源と半導体ウエハ
２との距離がある程度離れている構造にすると有効であ
る。

【０１４９】また電子ビーム発生装置５２の動作を制御
して、電子ビーム５３の加速エネルギーを変化させるこ
とにより、アルミ系飛散物５５ｂの供給量を調節するこ
とが可能である。

【０１５０】また、エッチング特性やエッチング形状に
対してデポジション起因以外の影響は少なく、アルミ系
飛散物の供給量だけを独立して制御可能であり、加工精
度の優れた結果を得ることができる。

【０１５１】また本実施例ではＥＣＲプラズマエッチン
グ以外にも、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）
装置や有磁場ＲＩＥ装置等、その他のプラズマソースを
用いてエッチャーに対しても適用可能であり、適用範囲
が広い。

【０１５２】｛第１２の実施例｝次に本発明の第１２の
実施例について説明する。図２４は本発明の第１２の実
施例に於けるＥＣＲプラズマエッチング装置の構造を示
す図である。図２４中の４０は反応室１内で特にプラズ
マを生成する部分であるプラズマ生成室、５６はアルミ
系デポジションを発生させる網目状部品、５５はアルミ
系飛散物、６５はプラズマガスを示し、その他の各符号
は図２９中の各符号に対応している。

【０１５３】次に本実施例の構成について説明する。本
実施例のプラズマエッチング装置の構成は、図２９に示
すプラズマエッチング装置の反応室１とプラズマ生成室
４０との境目に網目状部品５６を形成した構成である。

【０１５４】次に動作について説明する。半導体ウエハ
２のエッチングの際にプラズマ生成室４０で生成された
プラズマガス６５は、網目状部品５６を通過する際に、
網目状部品５６がスパッタされることでアルミ系飛散物
５５が発生し、半導体ウエハ２上に均一にアルミ系飛散
物５５が供給され、半導体ウエハ２上の微細パターンに
側壁保護膜が形成される。図２５に網目形状部品５６を
示す。図２５中の５７はアルマイト、アルミ系セラミッ
ク等の少なくともアルミを含む材質からなるアルミ系部
分、５８は石英等のアルミを含まない材質からなる非ア
ルミ系部分である。網目状部品５６はプラズマの流れを
阻害しない程度に十分に薄く（１ｍｍ以下）、中心部は
アルミ系デポジションを供給するアルミ系部５７で構成
され、周辺部はアルミ系デポジションを供給しない非ア
ルミ系部５８で構成されている。またアルミ系部５７と
非アルミ系部５８はアルミ系飛散物５５が半導体ウエハ
２上に均一に到達するように構成されている。さらに網
目状部品５６と半導体ウエハ２との距離を調整すること
により半導体ウエハ２上に供給されるアルミ系デポジシ
ョンの量を最適化することができる。

【０１５５】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【０１５６】また、半導体ウエハ２上に均一にアルミ系
のデポジション種が供給されることで、上述のような形
状差を低減し、半導体ウエハ２上に均一に側壁保護膜を
形成することができ、形状の制御性を改善でき、半導体
の製造歩留り及び信頼性が向上する。

【０１５７】なお、本実施例ではＥＣＲプラズマエッチ
ング装置を用いたが、ＥＣＲプラズマエッチング装置以
外のプラズマエッチング装置を用いても同様の効果が得
られる。

【０１５８】｛第１３の実施例｝次に本発明の第１３の
実施例について説明する。図２６は本発明の第１３の実
施例に於けるＥＣＲプラズマエッチング装置の構造を示
す図である。図２６中の３ａは回転する回転ステージ、
５９は棒状部品、５７はアルミ系部、５８は非アルミ系
部、６０は真空ポート、６１は真空シール、６２はゲー
トバルブ、６３は独立排気手段である独立排気口であ
り、その他の各符号は図２４中の各符号に対応してい
る。

【０１５９】次に本実施例に於けるプラズマエッチング
装置の構成について説明する。本実施例のプラズマエッ
チング装置の構成は、図２４に示すプラズマエッチング
装置の反応室１とプラズマ生成室４０との境目に、網目
状部品に換わって、直径１ｃｍ程度の細い棒状の棒状部
品５９を設けた構成である。また真空ポート６０の一端
は反応室１に接続され、他端には、棒状部品５９を挿入
する挿入口が備えられている。反応室１と真空ポート６
０との境界に開閉するゲートバルブ６２が設けられ、真
空ポート６０には、その内部の圧力を制御する独立排気
口６３が設けられている。回転ステージ３ａは回転する
ように構成する。

【０１６０】次に動作について説明する。半導体ウエハ
２のエッチングの際にプラズマ生成室４０で生成された
プラズマガス６５は、棒状部品５９を通過する際に、棒
状部品５９がスパッタされることでアルミ系飛散物５５
が発生し、半導体ウエハ２上に均一にアルミ系飛散物５
５が供給される。棒状部品５９は５乃至１０ｃｍ程度の
長さのアルマイト、セラミック等の少なくともアルミを
含んむことでアルミ系デポジションを供給するアルミ系
部５７とアルミを含まないことでアルミ系デポジション
を供給しない非アルミ系部５８からなる。棒状部品５９
はこのように細い棒状であるため、アルミ系飛散物５５
は半導体ウエハ２に対して不均一に供給されるが、エッ
チング中に回転ステージ３ａを０．１乃至１Ｈｚ程度の
周期で回転させることで、半導体ウエハ２に均一にアル
ミ系飛散物５５を供給する。

【０１６１】次に棒状部品５９の交換方法について説明
する。棒状部品５９を反応室１に配置する場合、ゲート
バルブ６２を閉じた状態で、挿入口から棒状部品５９を
挿入し、独立排気口６３によって、反応室１内の圧力と
真空ポート内の圧力とを同じにする。即ち、反応室１内
の圧力を一定に保持したままで、棒状部品５９を配置す
ることができる。次にゲートバルブ６２を開けて、棒状
部品５９のアルミを含有する部分を反応室１内の中央付
近にくるまで挿入する。棒状部品５９を反応室１から取
り出すときは、棒状部品５９を引き抜き、ゲートバルブ
を閉じてから、挿入口から棒状部品５９を完全に引き抜
く。即ち、反応室１内の圧力を一定に保持したままで、
棒状部品５９を取り出すことができる。このように反応
室１内の圧力を一定に保持した状態で、棒状部品５９を
交換できる。

【０１６２】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【０１６３】また、半導体ウエハ２上に均一にアルミ系
のデポジション種が供給されることで、上述のような形
状差を低減し、半導体ウエハ２上に均一に側壁保護膜を
形成することができ、形状の制御性を改善でき、半導体
の製造歩留り及び信頼性が向上する。

【０１６４】なお、本実施例ではＥＣＲプラズマエッチ
ング装置を用いたが、ＥＣＲプラズマエッチング装置以
外のプラズマエッチング装置を用いても同様の効果が得
られる。

【０１６５】｛第１４の実施例｝次に本発明の第１４の
実施例について説明する。図２７は本発明の第１４の実
施例に於けるＥＣＲプラズマエッチング装置の構造を示
す図である。図２７中の６４ａはサファイア（単結晶Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ ）よりなるサファイア部品であり、その他の各
符号は図２９中の各符号に対応している。

【０１６６】次に本実施例のプラズマエッチング装置の
構成は、図２７に示すように、図２９に示すプラズマエ
ッチング装置のステージ３上の半導体ウエハ２の周辺に
とサファイア部品６４ａを設けた構成である。

【０１６７】次に動作について説明する。半導体ウエハ
２に対するエッチングの際に、サファイア部品６４ａが
プラズマに暴露されることにより、生成されるアルミ系
デポジション種が側壁保護膜として作用することによ
り、パターンが異方性良く、形成される。ここでサファ
イア部品６４ａは単結晶であるため、不純物を低減し易
い材質である。実際に、このサファイアはＮａの濃度が
１ｐｐｍ程度のものが製造されている。

【０１６８】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。また、セラミック部品を
使用しないために、第２の実施例で説明した汚染を低減
することができる。

【０１６９】なお、第４の実施例で示した容器２５及び
第１３の実施例で示した網目状部品５６及び第１４の実
施例で示した棒状部品５９のアルミ系部５７をサファイ
アで構成すれば、同様の効果が得られる。

【０１７０】｛第１５の実施例｝次に本発明の第１５の
実施例について説明する。図２８は本発明の第１５の実
施例に於けるＥＣＲプラズマエッチング装置の構造を示
す図である。図２８中の６４ｂはサファイア（単結晶Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ ）よりなるサファイア部品であり、その他の各
符号は図２９中の各符号に対応している。

【０１７１】次に本実施例のＥＣＲプラズマエッチング
装置の構成は、図２８に示すように、ＥＣＲプラズマエ
ッチング装置の反応室１内上部にサファイア部品６４ｂ
を設けた構成であり、その他の構成は図２９と同様であ
る。

【０１７２】次に動作について説明する。半導体ウエハ
２に対するエッチングの際に、サファイア部品６４ｂが
プラズマに暴露されることにより、生成されるアルミ系
デポジション種が側壁保護膜として作用することによ
り、パターンが異方性良く、形成される。しかも、サフ
ァイア部品６４ｂは半導体ウエハ２から十分に離れた場
所に設けられているため、半導体ウエハ２に均一にアル
ミ系デポジション種が供給される。従って、エッチング
速度や、形状の均一性が向上すると共に、半導体ウエハ
２周辺部でのパターンの傾斜も改善される。

【０１７３】またサファイア部品６４ｂは単結晶である
ため、不純物を低減し易い材質である。

【０１７４】以上の様に、エッチング時にデポジション
種となるアルミを半導体ウエハ２に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、従来例で説明したノッチの
発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイドエ
ッチの発生とを防止し、異方性の強いエッチングが実現
でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せ
ずに側壁保護膜を形成できる。

【０１７５】また、セラミック部品を使用しないため
に、第２の実施例で説明した汚染を低減することができ
る。

【０１７６】さらに、エッチング速度や、形状の均一性
が向上し、半導体ウエハ２周辺部でのパターンの傾斜も
改善される。

【０１７７】また、具体的には、半導体ウエハ２とサフ
ァイア部品６４ｂとの距離の差が１０％以内になるよう
に配置すれば、デポジション種が半導体ウエハ２ｂ上に
均一に供給される。

【０１７８】

【発明の効果】本発明請求項１乃至４では、形成された
アルミ系の化合物分子よりなる側壁保護膜により、ノッ
チの発生と斜め入射イオンあるいはラジカルによるサイ
ドエッチの発生とを防止できるという効果があり、さら
にＯ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに
側壁保護膜を形成できるという効果がある。

【０１７９】本発明請求項５によると、エッチング時に
デポジション種となるアルミを試料に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、ノッチの発生と斜め入射イ
オンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを防
止し、異方性の強いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、ＣＣ
ｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに側壁保護膜を
形成できる。また、試料上に均一にアルミ系のデポジシ
ョン種が供給されることで、試料上での形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できる。また、例え
ばセラミック部品をデポジション種の供給源とした際に
発生する汚染物が生じないため、試料に対する汚染を低
減することができるという効果がある。

【０１８０】本発明請求項６によると、接触面積を調節
することで、側壁保護膜の形成量を調節でき、微細パタ
ーンの形状の制御性が向上するという効果がある。

【０１８１】本発明請求項７よると、温度調整手段によ
り、化学反応の温度を調節することで、側壁保護膜の形
成量を調節でき、微細パターンの形状の制御性が向上す
るという効果がある。

【０１８２】本発明請求項８によると、エッチング時に
デポジション種となるアルミを試料に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、ノッチの発生と斜め入射イ
オンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを防
止し、異方性の強いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、ＣＣ
ｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに側壁保護膜を
形成できる。また、試料上に均一にアルミ系のデポジシ
ョン種が供給されることで、試料上での形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できる。また、例え
ばセラミック部品をデポジション種の供給源とした際に
発生する汚染物が生じないため、試料に対する汚染を低
減することができる。また、使用する反応性ガスは、プ
ラズマ化されるため、ＣｌやＢｒ等のハロゲン原子を有
していればよい。また、Ａｌの供給量は放電手段に必要
な電源の電力により容易に制御することができるという
効果がある。

【０１８３】本発明請求項９によると、エッチング時に
デポジション種となるアルミを試料に供給することによ
り、側壁保護膜を形成して、ノッチの発生と斜め入射イ
オンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを防
止し、異方性の強いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、ＣＣ
ｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに側壁保護膜を
形成できる。また、試料上に均一にアルミ系のデポジシ
ョン種が供給されることで、試料上での形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できる。また、例え
ばセラミック部品をデポジション種の供給源とした際に
発生する汚染物が生じないため、試料に対する汚染を低
減することができるという効果がある。

【０１８４】本発明請求項１０によると、側壁保護膜が
アルミダミーパターン周辺に特に堆積性よく形成され
る、エッチング時にデポジション種となるアルミを試料
に供給することにより、側壁保護膜を形成して、従来例
で説明したノッチの発生と斜め入射イオンあるいはラジ
カルによるサイドエッチの発生とを防止し、異方性の強
いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＦ系（フ
ロン）ガスを使用せずに側壁保護膜を形成できる。ま
た、例えばセラミック部品をデポジション種の供給源と
した際に発生する汚染物が生じないため、試料に対する
汚染を低減することができるという効果がある。

【０１８５】本発明請求項１１によると、スクライブラ
イン３３上にアルミダミーパターン３２を形成するた
め、アルミダミーパターン３２を設置するための面積を
特別に設ける必要がないため、従来のウエハと同じ半導
体装置数を有しながら、かつアルミダミーパターン３２
上にアルミダミーパターン３２を有することが可能とな
る。また、スクライブラインは一般に試料上に均一に形
成されているため、試料上に均一にアルミ系のデポジシ
ョン種が供給されることで、上述のような形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できるという効果が
ある。

【０１８６】本発明請求項１２によると、エッチング時
にデポジション種となるアルミを試料に供給することに
より、側壁保護膜を形成して、ノッチの発生と斜め入射
イオンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを
防止し、異方性の強いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、Ｃ
Ｃｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに側壁保護膜
を形成できる。また、有機アルミニウムのガスが反応室
内に供給されるため、試料上に均一にアルミ系のデポジ
ション種が供給されることで、試料上での形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できる。また、例え
ばセラミック部品をデポジション種の供給源とした際に
発生する汚染物が生じないため、試料に対する汚染を低
減することができるという効果がある。

【０１８７】本発明請求項１３によると、エッチング時
にデポジション種となるアルミを試料に供給することに
より、側壁保護膜を形成して、ノッチの発生と斜め入射
イオンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを
防止し、異方性の強いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、Ｃ
Ｃｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに側壁保護膜
を形成できる。また、有機アルミニウムのガスが反応室
内に供給されるため、試料上に均一にアルミ系のデポジ
ション種が供給されることで、試料上での形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できる。また、例え
ばセラミック部品をデポジション種の供給源とした際に
発生する汚染物が生じないため、試料に対する汚染を低
減することができる。また、液状の有機アルミニウムを
使用することができるという効果がある。

【０１８８】本発明請求項１４によると、エッチング時
にデポジション種となるアルミを試料に供給することに
より、側壁保護膜を形成して、ノッチの発生と斜め入射
イオンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを
防止し、異方性の強いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、Ｃ
Ｃｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに側壁保護膜
を形成できる。また、試料上に均一にアルミ系のデポジ
ション種が供給されることで、試料上での形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できる。また、例え
ばセラミック部品をデポジション種の供給源とした際に
発生する汚染物が生じないため、試料に対する汚染を低
減することができるという効果がある。

【０１８９】本発明請求項１５によると、エッチング時
にデポジション種となるアルミを試料に供給することに
より、側壁保護膜を形成して、ノッチの発生と斜め入射
イオンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを
防止し、異方性の強いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、Ｃ
Ｃｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに側壁保護膜
を形成できる。また、試料上に均一にアルミ系のデポジ
ション種が供給されることで、試料上での形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できる。

【０１９０】本発明請求項１６によると、接触面積を調
節することで、側壁保護膜の形成量を調節でき、微細パ
ターンの形状の制御性が向上するという効果がある。

【０１９１】本発明請求項１７によると、エッチング時
にデポジション種となるアルミを試料に供給することに
より、側壁保護膜を形成して、ノッチの発生と斜め入射
イオンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを
防止し、異方性の強いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、Ｃ
Ｃｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに側壁保護膜
を形成できる。また、試料上に均一にアルミ系のデポジ
ション種が供給されることで、試料上での形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できるという効果が
ある。

【０１９２】本発明請求項１８によると、エッチング時
にデポジション種となるアルミを試料に供給することに
より、側壁保護膜を形成して、ノッチの発生と斜め入射
イオンあるいはラジカルによるサイドエッチの発生とを
防止し、異方性の強いエッチングが実現でき、Ｏ₂ 、Ｃ
Ｃｌ₄ 、ＣＦ系（フロン）ガスを使用せずに側壁保護膜
を形成できる。また、試料上に均一にアルミ系のデポジ
ション種が供給されることで、試料上での形状差を低減
し、試料上に均一に側壁保護膜を形成することができ、
微細パターンの形状の制御性を改善できるという効果が
ある。

【０１９３】本発明請求項１９によると、反応室内の圧
力を一定に保持した状態で、棒状部品の交換が可能であ
るという効果がある。

【０１９４】本発明請求項２０によると、例えばセラミ
ック部品をデポジション種の供給源とした際に発生する
汚染物が生じないため、試料に対する汚染を低減するこ
とができるという効果がある。

【０１９５】本発明請求項２１によると、試料上に均一
にアルミ系のデポジション種が供給されることで、試料
上での形状差を低減し、試料上に均一に側壁保護膜を形
成することができ、微細パターンの形状の制御性を改善
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に於けるプラズマエッ
チング装置の構成図である。

【図２】 Ａｌ₂ Ｏ₃ セラミック部品のプラズマに曝さ
れている面の面積に対するノッチ量の依存性に関する実
験結果を示す図である。

【図３】 本発明の第１の実施例に於けるエッチング時
の半導体ウエハの拡大図である。

【図４】 本発明の第２の実施例に於けるプラズマエッ
チング装置の構成図である。

【図５】 本発明の第２の実施例に於けるエッチング時
の半導体ウエハの拡大図である。

【図６】 本発明の第３の実施例に於けるアルミ製容器
の部分の拡大図である。

【図７】 本発明の第４の実施例に於けるアルミ製容器
の部分の拡大図である。

【図８】 本発明の第５の実施例に於けるプラズマエッ
チング装置の構成図である。

【図９】 本発明の第６の実施例に於ける半導体ウエハ
を示す図である。

【図１０】 本発明の第６及び第７の実施例に於けるア
ルミパターン部のエッチング工程を示す図である。

【図１１】 本発明の第６及び第７の実施例に於けるア
ルミパターン部のエッチング工程を示す図である。

【図１２】 本発明の第６及び第７の実施例に於けるア
ルミパターン部のエッチング工程を示す図である。

【図１３】 本発明の第６及び第７の実施例に於けるア
ルミパターン部のエッチング工程を示す図である。

【図１４】 本発明の第６及び第７の実施例に於ける半
導体装置のエッチング工程を示す図である。

【図１５】 本発明の第６及び第７の実施例に於ける半
導体装置のエッチング工程を示す図である。

【図１６】 本発明の第６及び第７の実施例に於ける半
導体装置のエッチング工程を示す図である。

【図１７】 本発明の第６及び第７の実施例に於ける半
導体装置のエッチング工程を示す図である。

【図１８】 本発明の第７の実施例に於ける半導体ウエ
ハを示す図である。

【図１９】 本発明の第８の実施例に於けるプラズマエ
ッチング装置の構成図である。

【図２０】 本発明の第９の実施例に於けるプラズマエ
ッチング装置の構成図である。

【図２１】 本発明の第１０の実施例に於ける半導体装
置のエッチング工程を示す図である。

【図２２】 本発明の第１０の実施例に於ける半導体装
置のエッチング工程を示す図である。

【図２３】 本発明の第１１の実施例に於けるプラズマ
エッチング装置の構成図である。

【図２４】 本発明の第１２の実施例に於けるプラズマ
エッチング装置の構成図である。

【図２５】 網目状部品を示す図である。

【図２６】 本発明の第１３の実施例に於ける半導体装
置のエッチング工程を示す図である。

【図２７】 本発明の第１４の実施例に於ける半導体装
置のエッチング工程を示す図である。

【図２８】 本発明の第１５の実施例に於ける半導体装
置のエッチング工程を示す図である。

【図２９】 従来のプラズマエッチング装置の構成図で
ある。

【図３０】 半導体ウエハの表面の微細パターンの拡大
断面図である。

【図３１】 半導体ウエハの表面の微細パターンの拡大
断面図である。

【図３２】 半導体ウエハの表面の側壁保護膜を有する
微細パターンの拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 反応室、２，２ａ，２ｂ 半導体ウエハ、３ ステ
ージ、３ａ 回転ステージ、４ ガス導入管、５ マイ
クロ波電源、６ 導波管、７ 石英窓、８ コイル、９
排気口、１０ ＳｉＯ₂ 膜、１１ Ｓｉ膜、１２ レ
ジストパターン、１３ 微細パターン、１４ 微細パタ
ーン側壁、１５ 微細パターン底面、１６ Ａｌ₂ Ｏ₃
セラミック部品、１７ 側壁保護膜、１８ ＳＵＳ製ガ
ス導入管、１９ 高周波電源、２０ アルミ製容器、２
１ ヒータ、２２ ヒータ用電源、２３ 放電電極、２
４ 高周波電源、２５ アルミナセラミック容器、２６
加熱容器、２７ ヒータ、２８ アルミニウムガス導入
口、２９ 導入口開閉弁、３０ 温度計、３１ アルミ
ニウム分子、３２ アルミダミーパターン、３３スクラ
イブライン、３４ シリコン基板ウエハ、３５ フォト
レジスト膜、３６ ポリシリコン、３７ ゲート酸化
膜、３８ アルミ膜、３９ フォトレジスト、４０ プ
ラズマ生成室、４１ クランプ、４２ アルマイト部
品、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ マスフローコン
トローラ、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，
４４ｆ，４４ｇ，４４ｈ，４４ｉ 開閉バルブ、４５
ａ，４５ｂ エッチングガスボンベ、４６ 有機アルミ
ニウムガスボンベ、４７ 液体有機アルミ槽、４８ 不
活性ガスボンベ、４９ 半導体基板、５０ 多結晶シリ
コン膜、５１ アルミ含有フォトレジスト、５２ 電子
ビーム発生装置、５３ 電子ビーム、５４ チェンバー
内部品、５５，５５ａ，５５ｂ アルミ系飛散物、５６
網目状部品、５７ アルミ系部、５８ 非アルミ系
部、５９ 棒状部品、６０ 真空ポート、６１ 真空シ
ール、６２ ゲートバルブ、６３ 独立排気口、６４ａ
サファイア部品、６４ｂ サファイア部品、６５ プ
ラズマガス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 伸夫 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社ユー・エル・エス・アイ開発研究 所内 (72)発明者 川井 健治 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社ユー・エル・エス・アイ開発研究 所内 (72)発明者 楠見 嘉宏 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社ユー・エル・エス・アイ開発研究 所内 (72)発明者 飯田 里志 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社ユー・エル・エス・アイ開発研究 所内 (72)発明者 坂森 重則 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社ユー・エル・エス・アイ開発研究 所内 (72)発明者 木村 肇 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社ユー・エル・エス・アイ開発研究 所内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料をエッチングする反応室と、 前記反応室内に配置されたアルミ系化合物を含有する部
   品と、 を備えたプラズマエッチング装置。
2. 【請求項２】 前記アルミ系化合物はＡｌ₂ Ｏ₃ を有す
   るセラミックである請求項１記載のプラズマエッチング
   装置。
3. 【請求項３】 前記アルミ系化合物はアルマイトである
   請求項１記載のプラズマエッチング装置。
4. 【請求項４】 アルミ系化合物を含有する部品を反応室
   内に配置する工程と、 前記配置する工程の後に、前記反応室内の試料をエッチ
   ングする工程と、を備えたプラズマエッチング方法。
5. 【請求項５】 試料をエッチングする反応室と、 前記試料をエッチングする際に用いるＡｌを有するアル
   ミ系反応性ガスを前記反応室に導入するガス供給経路
   と、 前記ガス供給経路の途中に配置されたＡｌを有するアル
   ミ部品と、を備え、 Ｃｌ₂ 又はＢｒ₂ の少なくとも一方を有する反応性ガス
   を前記ガス供給経路に通ずることにより、前記反応性ガ
   スと前記アルミ部品が有するＡｌとを接触させて化学反
   応させ、前記アルミ系反応性ガスを生成することを特徴
   とするプラズマエッチング装置。
6. 【請求項６】 前記アルミ部品は、 前記反応性ガスと該アルミ部品とが接触する際の接触面
   積を変更するための補助部材を有することを特徴とする
   請求項５記載のプラズマエッチング装置。
7. 【請求項７】 前記化学反応の際に、前記アルミ部品の
   温度を制御する温度調整手段をさらに備えた請求項５又
   は６記載のプラズマエッチング装置。
8. 【請求項８】 試料をエッチングする反応室と、 前記試料をエッチングする際に用いるＡｌを有するアル
   ミ系反応性ガスを前記反応室に導入するガス供給経路
   と、 前記ガス供給経路の途中に配置されたＡｌを有するアル
   ミ部品と、 放電を行う放電手段と、を備え、 Ｃｌ原子又はＢｒ原子の少なくとも一方を有する反応性
   ガスを前記放電供給経路に通じ、かつ前記放電手段によ
   ってプラズマ化して、前記アルミ部品が有するＡｌと接
   触させて、化学反応させることにより、前記アルミ系反
   応性ガスを生成し、前記アルミ系反応性ガスを前記反応
   室に導入することを特徴とするプラズマエッチング装
   置。
9. 【請求項９】 試料をエッチングする反応室と、 前記反応室内に供給されるデポジション種の供給源とな
   るＡｌと、 前記Ａｌを融解して、Ａｌの蒸気を生成し、前記Ａｌの
   蒸気を前記デポジション種として前記反応室内に導入す
   るアルミニウム蒸気供給手段と、を備えたプラズマエッ
   チング装置。
10. 【請求項１０】 Ａｌを含むアルミダミーパターンと被
    エッチング膜とを有する試料を準備する行程と、 前記試料に対して、プラズマエッチングすることによ
    り、前記被エッチング膜をエッチングすると共に、前記
    被エッチング膜の側壁に前記アルミダミーパターンが有
    するＡｌを堆積させて側壁保護膜を形成する工程と、を
    備えたプラズマエッチング方法。
11. 【請求項１１】 前記試料は、 スクライブラインを有し、前記スクライブライン上に前
    記アルミダミーパターンを備えた請求項１０記載のプラ
    ズマエッチング方法。
12. 【請求項１２】 試料をエッチングする反応室と、 前記反応室内にＡｌ₂ （ＣＨ₃ ）又はＡｌ（ＣＨ₃ ）₄
    を含む有機アルミニウムガスを導入するガス導入手段
    と、を備えたプラズマエッチング装置。
13. 【請求項１３】 エッチングの際に反応室に供給する反
    応性ガス、又は不活性ガス、又は蒸気圧の高い有機ガス
    を有するキャリアガスを供給するガス供給手段と、 液体の有機アルミニウムを有し、前記キャリアガスを前
    記有機アルミニウムに通じて、アルミを有するアルミ系
    ガスを生成し、供給する液体有機アルミ槽と、 前記アルミ系ガスを受けて、試料をエッチングするため
    の反応室と、を備えたプラズマエッチング装置。
14. 【請求項１４】 試料にＡｌを有するレジストを形成す
    る工程と、 前記レジストと前記試料に形成されている被エッチング
    膜に対してプラズマエッチングすることにより、前記被
    エッチング膜をエッチングすると共に、前記被エッチン
    グ膜の側壁に前記レジストが有するＡｌが堆積すること
    により側壁保護膜を形成する工程と、を備えたプラズマ
    エッチング方法。
15. 【請求項１５】 試料をエッチングする反応室と、 前記反応室内に配置されたＡｌを有するチェンバー内部
    品と、 前記チェンバー内部品に、電子ビームを照射する電子ビ
    ーム発生装置と、を備えたプラズマエッチング装置。
16. 【請求項１６】 前記電子ビーム発生装置は、 前記電子ビームが照射する電子の加速エネルギーを可変
    できる請求項１５記載のプラズマエッチング装置。
17. 【請求項１７】 プラズマを生成して、試料をエッチン
    グする反応室と、 前記試料の中央上方に配置され、中央付近に於いてＡｌ
    を有し、前記プラズマを通過させることができる網目形
    状の部品と、を備えたプラズマエッチング装置。
18. 【請求項１８】 プラズマを生成して、試料をエッチン
    グする反応室と、 前記試料の上方に配置され、Ａｌを有する棒状の部品
    と、 前記試料を載置する回転ステージと、を備えたプラズマ
    エッチング装置。
19. 【請求項１９】 一端が前記反応室に接続され、他端に
    前記棒状部品を挿入する挿入口を有する真空ポートと、 前記反応室と前記真空ポートとの境界に設けられ、前記
    棒状部品を前記挿入口に挿入した状態で、開くことによ
    って、前記反応室内の圧力と前記真空ポート内の圧力と
    を導通し、閉じることによって、前記反応室内の圧力と
    前記真空ポート内の圧力とを分離することを選択できる
    ゲートバルブと、 前記真空ポート内の圧力を制御できる独立排気手段と、
    をさらに備えた請求項１８記載のプラズマエッチング装
    置。
20. 【請求項２０】 前記部品はサファイアよりなる請求項
    １、１７又は１８記載のプラズマエッチング装置。
21. 【請求項２１】 前記試料上全てと前記部品との距離の
    差が１０％以内になるように前記部品を配置した請求項
    １、１７、１８又は２０記載のプラズマエッチング装
    置。