JPH09246247A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH09246247A JPH09246247A JP8057228A JP5722896A JPH09246247A JP H09246247 A JPH09246247 A JP H09246247A JP 8057228 A JP8057228 A JP 8057228A JP 5722896 A JP5722896 A JP 5722896A JP H09246247 A JPH09246247 A JP H09246247A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマドライエッチングの加工精度を向上
する。 【解決手段】 半導体基板又は被エッチング膜と反応す
ることにより該基板又は該エッチング膜を除去するエッ
チングガスを該基板上に導入して，該半導体基板又は該
被エッチング膜を選択的に除去する際に，該基板又は該
被エッチング膜と該エッチングガスが反応することによ
り生成される反応生成物もしくは該反応生成物の成分を
堆積する原料ガスを該エッチングガスに混合してエッチ
ングする工程を含む半導体装置の製造方法， ２）請求項１記載の半導体装置の製造方法において，前
記エッチングをプラズマエッチングにて行い，前記反応
生成物の濃度をモニタする工程を含む半導体装置の製造
方法。
する。 【解決手段】 半導体基板又は被エッチング膜と反応す
ることにより該基板又は該エッチング膜を除去するエッ
チングガスを該基板上に導入して，該半導体基板又は該
被エッチング膜を選択的に除去する際に，該基板又は該
被エッチング膜と該エッチングガスが反応することによ
り生成される反応生成物もしくは該反応生成物の成分を
堆積する原料ガスを該エッチングガスに混合してエッチ
ングする工程を含む半導体装置の製造方法， ２）請求項１記載の半導体装置の製造方法において，前
記エッチングをプラズマエッチングにて行い，前記反応
生成物の濃度をモニタする工程を含む半導体装置の製造
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係り, 特にプラズマエッチングの方法に関する。
法に係り, 特にプラズマエッチングの方法に関する。
【０００２】近年の半導体装置は集積度の向上の結果,
素子の微細化が進んでおり，要求される加工精度はます
ます厳しくなっている。プラズマエッチングにおいても
高い加工精度が要求されている。
素子の微細化が進んでおり，要求される加工精度はます
ます厳しくなっている。プラズマエッチングにおいても
高い加工精度が要求されている。
【０００３】
【従来の技術】従来のプラズマエッチングにおいては，
メインエッチ時とオーバエッチ時の間における反応室内
のプラズマ状態の変化による困難性がある。具体的に
は， 未だ被エッチング膜が存在する時と，既に被エッチ
ング膜が殆どなくなった後との間における反応室内の反
応生成物の分圧の相違による加工形状や下地の選択比の
変化, 更にはパターンのアスペクト比や場所による溝又は
孔の側壁保護成分の供給量の相違による加工形状のばら
つき， また, 高アスペクトパターンにおけるパターン上部
と下部との間で電気分極に起因する加工形状の異常, 反応性イオンの照射エネルギーの違いによる加工形
状のばらつきや歪みや,下地及びマスクに対するエッチ
ングの選択比の変化等が問題になっている。
メインエッチ時とオーバエッチ時の間における反応室内
のプラズマ状態の変化による困難性がある。具体的に
は， 未だ被エッチング膜が存在する時と，既に被エッチ
ング膜が殆どなくなった後との間における反応室内の反
応生成物の分圧の相違による加工形状や下地の選択比の
変化, 更にはパターンのアスペクト比や場所による溝又は
孔の側壁保護成分の供給量の相違による加工形状のばら
つき， また, 高アスペクトパターンにおけるパターン上部
と下部との間で電気分極に起因する加工形状の異常, 反応性イオンの照射エネルギーの違いによる加工形
状のばらつきや歪みや,下地及びマスクに対するエッチ
ングの選択比の変化等が問題になっている。
【０００４】従来は，このような加工形状の異常や疎密
差及び下地とのエッチング選択比の変化を防ぐために,
プロセスの低圧化を行ってきたが，本来, パターンの幾
何学的形状からある程度の電気分極は避けられず, ま
た, 側壁保護成分となる反応生成物の供給量についても
その疎密による差をなくすことができなかった。更に,
被エッチング膜の厚さの場所による違い等による選択比
の変化があり，このためにプロセスに必要以上のエッチ
ング選択比を要求するという問題がある。
差及び下地とのエッチング選択比の変化を防ぐために,
プロセスの低圧化を行ってきたが，本来, パターンの幾
何学的形状からある程度の電気分極は避けられず, ま
た, 側壁保護成分となる反応生成物の供給量についても
その疎密による差をなくすことができなかった。更に,
被エッチング膜の厚さの場所による違い等による選択比
の変化があり，このためにプロセスに必要以上のエッチ
ング選択比を要求するという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って，パターン側壁
の保護成分となる反応生成物を，メインエッチ時やオー
バエッチ時に変化しないで時間的に一様に供給すること
が必要であり，また，形成パターンのアスペクト比に依
存しないで空間的に一様に供給することも必要である。
の保護成分となる反応生成物を，メインエッチ時やオー
バエッチ時に変化しないで時間的に一様に供給すること
が必要であり，また，形成パターンのアスペクト比に依
存しないで空間的に一様に供給することも必要である。
【０００６】更に，高アスペクト比のパターン形成時に
問題となるパターン底への負電荷の供給不足に起因する
パターンの電気的な分極を避けるための負電荷の供給を
同時に行うことが必要である。
問題となるパターン底への負電荷の供給不足に起因する
パターンの電気的な分極を避けるための負電荷の供給を
同時に行うことが必要である。
【０００７】本発明は， メインエッチ時やオーバエッチ時にも変化しないで且
つパターン形状にも依存しないで一様に側壁保護成分を
供給し， 下地及びレジストに対するエッチングの選択比の変化
と，加工形状の疎密差を低減し， また，パターンのアスペクト比に依存しないように負
電荷の供給を可能として，形状の歪みや荷電損傷の原因
となるパターンの電気的分極を防ぐことで，ドライエッ
チングの加工精度の向上を目的とする。
つパターン形状にも依存しないで一様に側壁保護成分を
供給し， 下地及びレジストに対するエッチングの選択比の変化
と，加工形状の疎密差を低減し， また，パターンのアスペクト比に依存しないように負
電荷の供給を可能として，形状の歪みや荷電損傷の原因
となるパターンの電気的分極を防ぐことで，ドライエッ
チングの加工精度の向上を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は， １）半導体基板又は被エッチング膜と反応することによ
り該基板又は該エッチング膜を除去するエッチングガス
を該基板上に導入して，該半導体基板又は該被エッチン
グ膜を選択的に除去する際に，該基板又は該被エッチン
グ膜と該エッチングガスが反応することにより生成され
る反応生成物もしくは該反応生成物の成分を堆積する原
料ガスを該エッチングガスに混合してエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法，あるいは ２）請求項１記載の半導体装置の製造方法において，前
記エッチングをプラズマエッチングにて行い，前記反応
生成物の濃度をモニタする工程を含む半導体装置の製造
方法，あるいは ３）請求項２記載の半導体装置の製造方法において，前
記プラズマエッチング中に，前記半導体基板に第１の周
波数のRFバイアスを印加する工程と, 該第１の周波数よ
りも小さい第２の周波数のRFバイアスを印加する工程と
を含む半導体装置の製造方法，あるいは ４）請求項１記載のプラズマエッチングにおいて，プラ
ズマ放電をパルス化し，そのデューティ比をプラズマ状
態に応じて制御する半導体装置の製造方法，あるいは ５）請求項３記載の第２の周波数のRFバイアスは，正負
非対称で，ピークの絶対値が正に高く，負に低い波形を
有する半導体装置の製造方法，あるいは ６）請求項３記載の第２の周波数のRFバイアスの周波数
を請求項４記載のプラズマ放電のパルス周期に同期さ
せ，両者の位相差を調節してプラズマエッチングする半
導体装置の製造方法により達成される。
り該基板又は該エッチング膜を除去するエッチングガス
を該基板上に導入して，該半導体基板又は該被エッチン
グ膜を選択的に除去する際に，該基板又は該被エッチン
グ膜と該エッチングガスが反応することにより生成され
る反応生成物もしくは該反応生成物の成分を堆積する原
料ガスを該エッチングガスに混合してエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法，あるいは ２）請求項１記載の半導体装置の製造方法において，前
記エッチングをプラズマエッチングにて行い，前記反応
生成物の濃度をモニタする工程を含む半導体装置の製造
方法，あるいは ３）請求項２記載の半導体装置の製造方法において，前
記プラズマエッチング中に，前記半導体基板に第１の周
波数のRFバイアスを印加する工程と, 該第１の周波数よ
りも小さい第２の周波数のRFバイアスを印加する工程と
を含む半導体装置の製造方法，あるいは ４）請求項１記載のプラズマエッチングにおいて，プラ
ズマ放電をパルス化し，そのデューティ比をプラズマ状
態に応じて制御する半導体装置の製造方法，あるいは ５）請求項３記載の第２の周波数のRFバイアスは，正負
非対称で，ピークの絶対値が正に高く，負に低い波形を
有する半導体装置の製造方法，あるいは ６）請求項３記載の第２の周波数のRFバイアスの周波数
を請求項４記載のプラズマ放電のパルス周期に同期さ
せ，両者の位相差を調節してプラズマエッチングする半
導体装置の製造方法により達成される。
【０００９】本発明では，まず側壁保護用の反応生成物
生成ための原料ガスを反応ガス中に予め混入すること
で，反応室中の反応生成物の分圧がオーバエッチ時にエ
ッチング特性に大きく影響するほど低下する現象を防
ぐ。また，そのガスの混入の結果メインエッチ時やオー
バエッチ時にも変化しないでプラズマ中に十分に生成し
た反応生成物の前駆体やクラスタ等をプラズマ生成領域
とウェーハとの間隔を遠距離化することや，放電をパル
ス化することで活性種を負に帯電させ，その帯電量や粒
子の大きさをパルス幅やデューティ比を変えて制御し，
さらに基板のRFバイアスを1 MHz 以下に低周波化するこ
とで, ウェーハ上のイオンシースによる遮蔽やパターン
のアスペクト比依存もなくウェーハ上に均一に供給し，
同時にその負電荷によってウェーハに帯電した電荷の打
ち消しを行ってパターンの分極を防いでいる。
生成ための原料ガスを反応ガス中に予め混入すること
で，反応室中の反応生成物の分圧がオーバエッチ時にエ
ッチング特性に大きく影響するほど低下する現象を防
ぐ。また，そのガスの混入の結果メインエッチ時やオー
バエッチ時にも変化しないでプラズマ中に十分に生成し
た反応生成物の前駆体やクラスタ等をプラズマ生成領域
とウェーハとの間隔を遠距離化することや，放電をパル
ス化することで活性種を負に帯電させ，その帯電量や粒
子の大きさをパルス幅やデューティ比を変えて制御し，
さらに基板のRFバイアスを1 MHz 以下に低周波化するこ
とで, ウェーハ上のイオンシースによる遮蔽やパターン
のアスペクト比依存もなくウェーハ上に均一に供給し，
同時にその負電荷によってウェーハに帯電した電荷の打
ち消しを行ってパターンの分極を防いでいる。
【００１０】即ち, 反応生成物生成用の原料ガスをウェ
ーハからの発生に加えて反応室内に供給することで, 反
応室内の反応生成物の分圧がメインエッチ時やオーバエ
ッチ時との間や被エッチング膜の変化に対して安定化さ
れ, 結果としてマスクや下地等に対する選択比や加工形
状が変化することを防いでいる。
ーハからの発生に加えて反応室内に供給することで, 反
応室内の反応生成物の分圧がメインエッチ時やオーバエ
ッチ時との間や被エッチング膜の変化に対して安定化さ
れ, 結果としてマスクや下地等に対する選択比や加工形
状が変化することを防いでいる。
【００１１】また，このようにして安定に供給されたプ
ラズマ中の反応生成物の濃度を, プラズマ中の反応種の
拡散中の再結合, 放電のパルス化, 添加ガスによる成長
速度の緩和の促進, 反応室の排気の調整等によって成長
速度や平均サイズや負電荷の帯電を最適に制御する。
ラズマ中の反応生成物の濃度を, プラズマ中の反応種の
拡散中の再結合, 放電のパルス化, 添加ガスによる成長
速度の緩和の促進, 反応室の排気の調整等によって成長
速度や平均サイズや負電荷の帯電を最適に制御する。
【００１２】更に, RFバイアスの周波数を 1 MHz以下の
低周波化することにより，負に帯電した反応生成物を,
ウェーハ上に形成されているイオンシースによる遮蔽を
ウェーハの電位が上がる位相において乗り越えさせ，側
壁保護成分となる反応生成物をウェーハ上に均一に供給
し，アスペクト比依存もなく疎密差のない加工形状を得
ることができる。同時にその負電荷によりウェーハに帯
電した電荷の打ち消しを行うことにより, パターンの電
気的分極を防ぎ, パターンの電気的分極に起因する加工
形状の異常を低減している。
低周波化することにより，負に帯電した反応生成物を,
ウェーハ上に形成されているイオンシースによる遮蔽を
ウェーハの電位が上がる位相において乗り越えさせ，側
壁保護成分となる反応生成物をウェーハ上に均一に供給
し，アスペクト比依存もなく疎密差のない加工形状を得
ることができる。同時にその負電荷によりウェーハに帯
電した電荷の打ち消しを行うことにより, パターンの電
気的分極を防ぎ, パターンの電気的分極に起因する加工
形状の異常を低減している。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態として，発散型電子サ
イクロトロン共鳴(ECR) プラズマ装置を用いたポリシリ
コンのエッチングに適用した例について説明する。
イクロトロン共鳴(ECR) プラズマ装置を用いたポリシリ
コンのエッチングに適用した例について説明する。
【００１４】図１(A),(B) は本発明の実施の形態の説明
図である。図において， 1は反応室, 2はプラズマ室,
3はガス導入口, 4は排気口, 5, 6, 7はコイル, 8は
RF電源, 9はキャパシタ, 10はエッチングしようとする
ウェーハ, 11はμ波, 12はECR 面 (反応ガスの加熱領
域), 13は磁力線である。
図である。図において， 1は反応室, 2はプラズマ室,
3はガス導入口, 4は排気口, 5, 6, 7はコイル, 8は
RF電源, 9はキャパシタ, 10はエッチングしようとする
ウェーハ, 11はμ波, 12はECR 面 (反応ガスの加熱領
域), 13は磁力線である。
【００１５】図２は本発明の効果を示す走査型電子顕微
鏡(SEM) による断面写真で，RFバイアスの周波数を２種
類変えた場合のポリシリコン膜の加工形状を示す。エッ
チング条件は，ガス圧力 5 mTorr, 反応ガスはCl2 が50
SCCM,μ波電力は1000 W, RFバイアス周波数は図２(A)
が13.56 MHz ，図２(B) が 400 KHzの２種類である。
鏡(SEM) による断面写真で，RFバイアスの周波数を２種
類変えた場合のポリシリコン膜の加工形状を示す。エッ
チング条件は，ガス圧力 5 mTorr, 反応ガスはCl2 が50
SCCM,μ波電力は1000 W, RFバイアス周波数は図２(A)
が13.56 MHz ，図２(B) が 400 KHzの２種類である。
【００１６】この装置は，ECR 面からウェーハまでの間
隔はほぼ 30 cmあり，その間で反応種の再衝突や吸着に
より生成した負電荷の粒子が，RFバイアスが 400 KHzの
場合にのみ, ウェーハの電位が上がる位相で引き込ま
れ, パターン配置の影響で蓄積された電荷を打ち消すと
ともに，高アスペクトパターンの底にも反応生成物の供
給が行われ, 側壁の保護をしている。
隔はほぼ 30 cmあり，その間で反応種の再衝突や吸着に
より生成した負電荷の粒子が，RFバイアスが 400 KHzの
場合にのみ, ウェーハの電位が上がる位相で引き込ま
れ, パターン配置の影響で蓄積された電荷を打ち消すと
ともに，高アスペクトパターンの底にも反応生成物の供
給が行われ, 側壁の保護をしている。
【００１７】この結果, 図２に示されるようにパターン
の電気的分極に起因するノッチ形状がなくなり，側壁は
垂直形状に加工される。なお，この例はECR プラズマ装
置について説明したが，誘導加熱のプラズマ装置でも同
様の効果がある。
の電気的分極に起因するノッチ形状がなくなり，側壁は
垂直形状に加工される。なお，この例はECR プラズマ装
置について説明したが，誘導加熱のプラズマ装置でも同
様の効果がある。
【００１８】次に，実施の形態のいろいろの態様につい
て説明する。 (1) 反応生成物を生成するガスを使用した場合のエッチ
ング条件として，例えば反応ガスとして10％のSiCl4 を
含むCl2 を用いると, メインエッチングからオーバエッ
チングに切り換えたときの選択比の変化等のエッチング
特性の変化を防止できる。この例ではSiCl4 を用いたが
, 一般には反応生成物を生成するガスとして，シリコン
フッ化物，シリコン塩化物，シリコン臭化物，シリコン
塩化臭化物，シリコンフッ化塩化物，シリコンフッ化臭
化物，シリコンフッ化塩化臭化物等を用いる。 (2) 反応生成物の吸着物質として, 表面をサンドブラス
トして表面積を大きくした石英を反応室内に置き，ヒー
タ等で加熱して吸着物質の温度制御を行って,吸着され
た反応生成物を生成するガスの放出を制御する。 (3）反応生成物を生成するガスの濃度は，反応室の排気
速度を調節して行い, 例えば, 反応室にガスをマスフロ
ーコントローラ(MFC) を経由してSi等の発光をモニタし
ながら, モニタの結果に合わせてSiCl4 やCl2 の流量を
制御する。この時当然反応室内の圧力が変化するが，圧
力モニタから信号により排気のコンダクタンスバルブの
開度を調節して圧力を一定に保つようにする。 (4）反応生成物の濃度のモニタのためガスの供給を調整
しているので, 反応生成物の発光をモニタする方法で
は, エッチングの終点検出ができない場合がある。その
ため，発光スペクトルはエッチング終点検出に用いる波
長と異なる波長を用いるようにする。
て説明する。 (1) 反応生成物を生成するガスを使用した場合のエッチ
ング条件として，例えば反応ガスとして10％のSiCl4 を
含むCl2 を用いると, メインエッチングからオーバエッ
チングに切り換えたときの選択比の変化等のエッチング
特性の変化を防止できる。この例ではSiCl4 を用いたが
, 一般には反応生成物を生成するガスとして，シリコン
フッ化物，シリコン塩化物，シリコン臭化物，シリコン
塩化臭化物，シリコンフッ化塩化物，シリコンフッ化臭
化物，シリコンフッ化塩化臭化物等を用いる。 (2) 反応生成物の吸着物質として, 表面をサンドブラス
トして表面積を大きくした石英を反応室内に置き，ヒー
タ等で加熱して吸着物質の温度制御を行って,吸着され
た反応生成物を生成するガスの放出を制御する。 (3）反応生成物を生成するガスの濃度は，反応室の排気
速度を調節して行い, 例えば, 反応室にガスをマスフロ
ーコントローラ(MFC) を経由してSi等の発光をモニタし
ながら, モニタの結果に合わせてSiCl4 やCl2 の流量を
制御する。この時当然反応室内の圧力が変化するが，圧
力モニタから信号により排気のコンダクタンスバルブの
開度を調節して圧力を一定に保つようにする。 (4）反応生成物の濃度のモニタのためガスの供給を調整
しているので, 反応生成物の発光をモニタする方法で
は, エッチングの終点検出ができない場合がある。その
ため，発光スペクトルはエッチング終点検出に用いる波
長と異なる波長を用いるようにする。
【００１９】エッチングガスの発光濃度は，エッチング
の終点で急激に増え，この増え方は従来例も本発明はあ
まり変わらないが，反応生成物の発光強度はエッチング
終点で従来例では急激に減少するが，本発明ではあまり
変わらないからエッチング終点を検出できない。従っ
て，エッチング終点はエッチングガスの発光強度を観測
すれば明確に検出できる。 (5) RFバイアスの周波数が通常の13.56MHzでは負に帯電
した反応種のウェーハへの移動の追随ができないため，
RFバイアスの周波数としてこれより低周波の400KHz を
選んだ。なお，RFバイアスの周波数が 1 MHz以下の周波
数で有効であることを確認した。
の終点で急激に増え，この増え方は従来例も本発明はあ
まり変わらないが，反応生成物の発光強度はエッチング
終点で従来例では急激に減少するが，本発明ではあまり
変わらないからエッチング終点を検出できない。従っ
て，エッチング終点はエッチングガスの発光強度を観測
すれば明確に検出できる。 (5) RFバイアスの周波数が通常の13.56MHzでは負に帯電
した反応種のウェーハへの移動の追随ができないため，
RFバイアスの周波数としてこれより低周波の400KHz を
選んだ。なお，RFバイアスの周波数が 1 MHz以下の周波
数で有効であることを確認した。
【００２０】13.56MHzでは側壁保護用の反応生成物がレ
ジスト表面に帯電した負電荷により反発されて, スルー
ホールの底まで達しないが, 400 KHz では底まで到達す
ることができる。 (6) プラズマ放電をパルス化し，そのデューティをプラ
ズマ状態に応じて制御することの具体例として，例え
ば, デューティ比 (パルスの繰り返し周期に対するオン
の時間の比) を50％で行う。また, デューティ比を小さ
くしていくと，当然電子温度が下がる。その結果，プラ
ズマソースからウェーハへの電子の拡散過程で，反応生
成物の前駆体等への電子の吸着が起きやすくなる。すな
わち，エッチングしようとするパターンの種類により反
応生成物の前駆体の負に帯電したものが多く必要なとき
は, デューティ比を下げるとよい。
ジスト表面に帯電した負電荷により反発されて, スルー
ホールの底まで達しないが, 400 KHz では底まで到達す
ることができる。 (6) プラズマ放電をパルス化し，そのデューティをプラ
ズマ状態に応じて制御することの具体例として，例え
ば, デューティ比 (パルスの繰り返し周期に対するオン
の時間の比) を50％で行う。また, デューティ比を小さ
くしていくと，当然電子温度が下がる。その結果，プラ
ズマソースからウェーハへの電子の拡散過程で，反応生
成物の前駆体等への電子の吸着が起きやすくなる。すな
わち，エッチングしようとするパターンの種類により反
応生成物の前駆体の負に帯電したものが多く必要なとき
は, デューティ比を下げるとよい。
【００２１】すなわち, 導入するμ波をパルス化するこ
とにより, 側壁保護用の反応生成物の再分解を減らすことがで
き，反応生成物の数を増やすことができる。
とにより, 側壁保護用の反応生成物の再分解を減らすことがで
き，反応生成物の数を増やすことができる。
【００２２】 電子温度が下がり, 反応生成物がスル
ーホールの底まで入りやすくなる。 さらに，(9) に記載のように, オーバエッチング時
にパルス期間において基板に波高が正となるようにRFバ
イアスをかけると, 負に帯電した粒子が高アスペクトの
スルーホールの底にも入りやすくなる。 (7) ECR プラズマ装置では, ウェーハをECR 面から20cm
以上離すことにより, ウェーハとECR 面の間が拡散領域
となる。ここで反応種が拡散する過程で, 電子が反応種
に吸着されるためなり反応種は負に帯電し，プラズマ領
域とウェーハとの距離を離すことは上記(6) に説明した
理由と同様に有効である。 (8) RFバイアスは，正負非対称で，ピークの絶対値が正
に高く，負に低い波形を有するようにすると，正の位相
でウェーハの電位が上がり, 負に帯電した反応生成物が
パターンの孔内等に入りやすくなる。 (9) RFバイアスの周波数をプラズマ放電のパルス周期に
同期させ，両者の位相差を調節してプラズマエッチング
することの具体例について説明する。
ーホールの底まで入りやすくなる。 さらに，(9) に記載のように, オーバエッチング時
にパルス期間において基板に波高が正となるようにRFバ
イアスをかけると, 負に帯電した粒子が高アスペクトの
スルーホールの底にも入りやすくなる。 (7) ECR プラズマ装置では, ウェーハをECR 面から20cm
以上離すことにより, ウェーハとECR 面の間が拡散領域
となる。ここで反応種が拡散する過程で, 電子が反応種
に吸着されるためなり反応種は負に帯電し，プラズマ領
域とウェーハとの距離を離すことは上記(6) に説明した
理由と同様に有効である。 (8) RFバイアスは，正負非対称で，ピークの絶対値が正
に高く，負に低い波形を有するようにすると，正の位相
でウェーハの電位が上がり, 負に帯電した反応生成物が
パターンの孔内等に入りやすくなる。 (9) RFバイアスの周波数をプラズマ放電のパルス周期に
同期させ，両者の位相差を調節してプラズマエッチング
することの具体例について説明する。
【００２３】例えば, デューティ比50％のプラズマ放電
のパルス周期をRFバイアスの周期に合わせ, パルス放電
中にRFバイアスが正の位相となるように調節すると活性
種は負に帯電しやすくなる。反対にパルス放電中にRFバ
イアスが負の位相となるように調節すると活性種の帯電
量は少ない。この中間の位相も電子温度に応じて任意に
変更することができ, 被エッチング物の形状やプラズマ
状態に応じて選択することができる。 (10) エッチングする膜種により使用する堆積用の原料
ガスは, 例えばSiO2のエッチングではSiF4, チタンのエ
ッチングではTiCl4 を用いる。
のパルス周期をRFバイアスの周期に合わせ, パルス放電
中にRFバイアスが正の位相となるように調節すると活性
種は負に帯電しやすくなる。反対にパルス放電中にRFバ
イアスが負の位相となるように調節すると活性種の帯電
量は少ない。この中間の位相も電子温度に応じて任意に
変更することができ, 被エッチング物の形状やプラズマ
状態に応じて選択することができる。 (10) エッチングする膜種により使用する堆積用の原料
ガスは, 例えばSiO2のエッチングではSiF4, チタンのエ
ッチングではTiCl4 を用いる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば，反応生成物の供給不均
一による加工形状の疎密差を低減し，また，プラズマエ
ッチングに伴うパターンの電気的分極を低減して加工形
状の異常や帯電によるパターンの損傷を防止することが
できる。この結果, 半導体装置の加工精度を向上するこ
とができる。
一による加工形状の疎密差を低減し，また，プラズマエ
ッチングに伴うパターンの電気的分極を低減して加工形
状の異常や帯電によるパターンの損傷を防止することが
できる。この結果, 半導体装置の加工精度を向上するこ
とができる。
【図１】 本発明の実施の形態の説明図
【図２】 本発明の効果のSEM 写真
1 反応室 2 プラズマ室 3 ガス導入口 4 排気口 5, 6, 7 コイル 8 RF電源 9 キャパシタ 10 エッチングしようとするウェーハ 11 μ波 12 ECR 面 (反応ガスの加熱領域) 13 磁力線
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体基板又は被エッチング膜と反応す
ることにより該基板又は該エッチング膜を除去するエッ
チングガスを該基板上に導入して，該半導体基板又は該
被エッチング膜を選択的に除去する際に，該基板又は該
被エッチング膜と該エッチングガスが反応することによ
り生成される反応生成物もしくは該反応生成物の成分を
堆積する原料ガスを該エッチングガスに混合してエッチ
ングする工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
おいて，前記エッチングをプラズマエッチングにて行
い，前記反応生成物の濃度をモニタする工程を含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の半導体装置の製造方法に
おいて，前記プラズマエッチング中に，前記半導体基板
に第１の周波数のRFバイアスを印加する工程と, 該第１
の周波数よりも小さい第２の周波数のRFバイアスを印加
する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項４】 請求項１記載のプラズマエッチングにお
いて，プラズマ放電をパルス化し，そのデューティ比を
プラズマ状態に応じて制御することを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項５】 請求項３記載の第２の周波数のRFバイア
スは，正負非対称で，ピークの絶対値が正に高く，負に
低い波形を有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項６】 請求項３記載の第２の周波数のRFバイア
スの周波数を請求項４記載のプラズマ放電のパルス周期
に同期させ，両者の位相差を調節してプラズマエッチン
グすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057228A JPH09246247A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057228A JPH09246247A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246247A true JPH09246247A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=13049680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8057228A Pending JPH09246247A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09246247A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017022136A (ja) * | 2016-10-06 | 2017-01-26 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 |
-
1996
- 1996-03-14 JP JP8057228A patent/JPH09246247A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017022136A (ja) * | 2016-10-06 | 2017-01-26 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001219 |