JPH11111686A - 低ガス圧プラズマエッチング方法 - Google Patents
低ガス圧プラズマエッチング方法Info
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- JPH11111686A JPH11111686A JP9268589A JP26858997A JPH11111686A JP H11111686 A JPH11111686 A JP H11111686A JP 9268589 A JP9268589 A JP 9268589A JP 26858997 A JP26858997 A JP 26858997A JP H11111686 A JPH11111686 A JP H11111686A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フッ素ガスによる半導体や金属のエッチング
において、パターンの加工精度を保って酸化珪素薄膜と
のエッチング選択性を改善して充分に高い選択比を得
る。 【解決手段】 ECR プラズマ装置１では、反応性ガスが
ガス配管５によりプラズマ室４に供給される。マイクロ
波と第１，２の磁気コイル６，７が形成する磁場を用い
た電子サイクロトロン共鳴により、低ガス圧の反応性ガ
スが励起されて生成される。ECR プラズマは、磁気コイ
ル６，７がエッチング室８に形成する発散磁場により、
プラズマ流として試料台９まで引き出されてエッチング
に使用される。そして、反応性ガスを、ハロゲン元素の
中でフッ素のみを含みかつ炭素を含まないガス、一酸化
炭素ガス、酸素ガスおよびアルゴンからなる混合ガスと
した。
において、パターンの加工精度を保って酸化珪素薄膜と
のエッチング選択性を改善して充分に高い選択比を得
る。 【解決手段】 ECR プラズマ装置１では、反応性ガスが
ガス配管５によりプラズマ室４に供給される。マイクロ
波と第１，２の磁気コイル６，７が形成する磁場を用い
た電子サイクロトロン共鳴により、低ガス圧の反応性ガ
スが励起されて生成される。ECR プラズマは、磁気コイ
ル６，７がエッチング室８に形成する発散磁場により、
プラズマ流として試料台９まで引き出されてエッチング
に使用される。そして、反応性ガスを、ハロゲン元素の
中でフッ素のみを含みかつ炭素を含まないガス、一酸化
炭素ガス、酸素ガスおよびアルゴンからなる混合ガスと
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路な
どの電子デバイスの製造において、試料基板上に半導体
材料や金属材料の微細パターンを形成するためのエッチ
ング方法に関し、特に、マイクロ波による電子サイクロ
トロン共鳴（ECR）により生成されるECRプラズマを用い
て、半導体材料や金属材料などの微細パターンを形成す
る低ガス圧プラズマエッチング方法に関するものであ
る。
どの電子デバイスの製造において、試料基板上に半導体
材料や金属材料の微細パターンを形成するためのエッチ
ング方法に関し、特に、マイクロ波による電子サイクロ
トロン共鳴（ECR）により生成されるECRプラズマを用い
て、半導体材料や金属材料などの微細パターンを形成す
る低ガス圧プラズマエッチング方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ECRプラズマは低ガス圧（5x10-4Torr程
度） で高密度であるためにフッ素系ガスを用いて半導
体材料や金属材料などの微細パターンを高精度にエッチ
ングできる。フッ素系ガスは一般的に高精度エッチング
に用いられる塩素系ガスでは得られない長所を有する。
珪素や高融点金属（タングステンなど）に対しては、フ
ッ素系の反応生成物（SiF4, WF6など） は蒸気圧が大き
くて揮発性が高いことから、フッ素系ガスによりエッチ
ングを容易に行うことができる。珪素のエッチングにお
いては珪素中の不純物元素がドーピングされている場合
でも、ドーピング元素の影響は小さい。
度） で高密度であるためにフッ素系ガスを用いて半導
体材料や金属材料などの微細パターンを高精度にエッチ
ングできる。フッ素系ガスは一般的に高精度エッチング
に用いられる塩素系ガスでは得られない長所を有する。
珪素や高融点金属（タングステンなど）に対しては、フ
ッ素系の反応生成物（SiF4, WF6など） は蒸気圧が大き
くて揮発性が高いことから、フッ素系ガスによりエッチ
ングを容易に行うことができる。珪素のエッチングにお
いては珪素中の不純物元素がドーピングされている場合
でも、ドーピング元素の影響は小さい。
【０００３】さらに、上記反応生成物はプラズマ中で再
分解して真空容器の内壁などに堆積残留することなく、
真空容器外に排気される可能性が大きい。このため、フ
ッ素系ガスによるエッチングでは真空壁から再放出され
る反応生成物が少なく、エッチング特性の再現性維持や
真空容器の維持管理が容易である。なお、反応生成物の
影響については、例えば、下記の文献に記載されている
( C. Takahashi andS. Matsuo, "Electron cyclotronr
esonance ion stream etching with high selectivity
and accuracy for metal-oxide-semiconductor gate fa
brication", J. Vac. Sci. Technol. Vol.B12,P3347,19
94 )。
分解して真空容器の内壁などに堆積残留することなく、
真空容器外に排気される可能性が大きい。このため、フ
ッ素系ガスによるエッチングでは真空壁から再放出され
る反応生成物が少なく、エッチング特性の再現性維持や
真空容器の維持管理が容易である。なお、反応生成物の
影響については、例えば、下記の文献に記載されている
( C. Takahashi andS. Matsuo, "Electron cyclotronr
esonance ion stream etching with high selectivity
and accuracy for metal-oxide-semiconductor gate fa
brication", J. Vac. Sci. Technol. Vol.B12,P3347,19
94 )。
【０００４】フッ素系ガスを用いて高精度なエッチング
を行うためには低ガス圧かつ高密度なプラズマの採用と
同時に、アンダーカットの抑制に効果的な炭素元素を含
むガスを混合してフッ素系ガスを構成する必要がある。
例えば、特願平８−１７６３１３号において提案された
低ガス圧プラズマエッチング方法がある。このエッチン
グ方法においては反応性プラズマとしてECR プラズマ
を、フッ素系ガスとして六フッ化硫黄ガス、四フッ化炭
素ガスおよび酸素ガスからなる混合ガスを用いる具体的
構成が示されている。なお、エッチング特性の詳細につ
いては下記の文献において詳細に記載されている (C. T
akahashi, Y. Jin, K. Nishimura, T. Onoand S. Matsu
o, "APPLICATION OF SF6-CF4 GAS MIXTURE TO ECR ION
STREAM ETCHING OF WSiN GATE FOR GaAS MESFET",Proce
edings of MicroProcess 96, Kitakyushu, p.160, 199
6，または、Y. Jin, C. Takahashi, K. Nishimura, T.
Onoand S. Matsuo, "0.1 um WSiN-GateFabrication of
GaAs-MESFETs using ECR Ion Stream Etching with SF6
-CF4-SiF4-O2", Proceedings of EIPBN97, Dana Point,
P33,1997)。
を行うためには低ガス圧かつ高密度なプラズマの採用と
同時に、アンダーカットの抑制に効果的な炭素元素を含
むガスを混合してフッ素系ガスを構成する必要がある。
例えば、特願平８−１７６３１３号において提案された
低ガス圧プラズマエッチング方法がある。このエッチン
グ方法においては反応性プラズマとしてECR プラズマ
を、フッ素系ガスとして六フッ化硫黄ガス、四フッ化炭
素ガスおよび酸素ガスからなる混合ガスを用いる具体的
構成が示されている。なお、エッチング特性の詳細につ
いては下記の文献において詳細に記載されている (C. T
akahashi, Y. Jin, K. Nishimura, T. Onoand S. Matsu
o, "APPLICATION OF SF6-CF4 GAS MIXTURE TO ECR ION
STREAM ETCHING OF WSiN GATE FOR GaAS MESFET",Proce
edings of MicroProcess 96, Kitakyushu, p.160, 199
6，または、Y. Jin, C. Takahashi, K. Nishimura, T.
Onoand S. Matsuo, "0.1 um WSiN-GateFabrication of
GaAs-MESFETs using ECR Ion Stream Etching with SF6
-CF4-SiF4-O2", Proceedings of EIPBN97, Dana Point,
P33,1997)。
【０００５】上述したエッチング方法においては、アン
ダーカットの発生を抑制して高精度なパターン加工は可
能である。しかしながら、酸化珪素に対する選択比は塩
素系ガスと比較すると小さい。例えば、珪素と酸化珪素
の選択比は塩素系ガスを用いた場合には５０以上である
が（T. Ono, M. Oda, C. Takahashi and S.Matsuo, "Re
active ion stream ething utilizing electron cyclot
ron resonance plasma", J. Vac. Sci. Technol., B,Vo
l.4, p.696, 1986）、フッ素系ガスを用いる上述したエ
ッチング方法では高々１５程度である。酸化珪素はエッ
チングマスクやMOSEFT（Metal-Oxide-Semiconductor Fi
eld Effect Transistor） のゲート酸化膜として用いら
れるために充分に高い選択比を得ることが難しい上記エ
ッチング方法は適用領域が制限されていた。
ダーカットの発生を抑制して高精度なパターン加工は可
能である。しかしながら、酸化珪素に対する選択比は塩
素系ガスと比較すると小さい。例えば、珪素と酸化珪素
の選択比は塩素系ガスを用いた場合には５０以上である
が（T. Ono, M. Oda, C. Takahashi and S.Matsuo, "Re
active ion stream ething utilizing electron cyclot
ron resonance plasma", J. Vac. Sci. Technol., B,Vo
l.4, p.696, 1986）、フッ素系ガスを用いる上述したエ
ッチング方法では高々１５程度である。酸化珪素はエッ
チングマスクやMOSEFT（Metal-Oxide-Semiconductor Fi
eld Effect Transistor） のゲート酸化膜として用いら
れるために充分に高い選択比を得ることが難しい上記エ
ッチング方法は適用領域が制限されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のようにフッ素系
ガス、例えば六フッ化硫黄ガス、四フッ化炭素ガスおよ
び酸素ガスからなる混合ガスを用いる、従来の低ガス圧
エッチング方法は半導体材料や金属材料などの高精度の
パターン加工において、酸化珪素に対して充分に高い選
択比を得ることが難しいために適用領域が制限されると
いう問題点があった。
ガス、例えば六フッ化硫黄ガス、四フッ化炭素ガスおよ
び酸素ガスからなる混合ガスを用いる、従来の低ガス圧
エッチング方法は半導体材料や金属材料などの高精度の
パターン加工において、酸化珪素に対して充分に高い選
択比を得ることが難しいために適用領域が制限されると
いう問題点があった。
【０００７】本発明は上記した従来の問題に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは、フッ素系ガス
の反応性プラズマを用いた半導体材料や金属材料などの
高精度パターン加工において、酸化珪素薄膜とのエッチ
ング選択性を改善して充分に高い選択比を得ることを可
能にした低ガスプラズマエッチング方法を提供すること
にある。
たものであり、その目的とするところは、フッ素系ガス
の反応性プラズマを用いた半導体材料や金属材料などの
高精度パターン加工において、酸化珪素薄膜とのエッチ
ング選択性を改善して充分に高い選択比を得ることを可
能にした低ガスプラズマエッチング方法を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明においては、反応性ガスは、
ハロゲン元素の中でフッ素のみを含みかつ炭素を含まな
いガス、一酸化炭素ガス、酸素ガスおよびアルゴンから
なる混合ガスとしたものである。このように反応性ガス
を真空容器内、例えば1x10-3Torr（約10-1Pa）以下の低
ガス圧で導入する低ガス圧プラズマエッチング方法にお
いて、反応性ガスとしてハロゲン元素の中でフッ素のみ
を含みかつ炭素を含まないガス、一酸化炭素ガスおよび
酸素ガスからなる混合ガスを用いることにより、アンダ
ーカットのない垂直なエッチング形状が得られることに
加えて、四フッ化炭素ガスなどのフッ化炭素ガスを混合
しないために酸化珪素とのエッチング選択比が大幅に向
上する。
に、請求項１に記載の発明においては、反応性ガスは、
ハロゲン元素の中でフッ素のみを含みかつ炭素を含まな
いガス、一酸化炭素ガス、酸素ガスおよびアルゴンから
なる混合ガスとしたものである。このように反応性ガス
を真空容器内、例えば1x10-3Torr（約10-1Pa）以下の低
ガス圧で導入する低ガス圧プラズマエッチング方法にお
いて、反応性ガスとしてハロゲン元素の中でフッ素のみ
を含みかつ炭素を含まないガス、一酸化炭素ガスおよび
酸素ガスからなる混合ガスを用いることにより、アンダ
ーカットのない垂直なエッチング形状が得られることに
加えて、四フッ化炭素ガスなどのフッ化炭素ガスを混合
しないために酸化珪素とのエッチング選択比が大幅に向
上する。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、プラズマは、マイクロ波パワー
と磁界を用いて、電子サイクロトロン共鳴によって生成
したものである。したがって、低ガス圧で反応性プラズ
マの生成が可能であり、かつ反応性プラズマ中のイオン
のエネルギーが10〜30eV程度と低く、発散磁界により制
御されたECRプラズマ装置によってエッチングが行われ
るものである。
に記載の発明において、プラズマは、マイクロ波パワー
と磁界を用いて、電子サイクロトロン共鳴によって生成
したものである。したがって、低ガス圧で反応性プラズ
マの生成が可能であり、かつ反応性プラズマ中のイオン
のエネルギーが10〜30eV程度と低く、発散磁界により制
御されたECRプラズマ装置によってエッチングが行われ
るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。なお、1Pa=0.75x10-2Torrであり、
ガス流量は実流量により記載した。図１は本発明に係る
低ガス圧エッチング方法で用いる、発散磁界により制御
されたECRプラズマ装置のブロック図である。符号１で
示すECRプラズマ装置では、2.45Ghz のマイクロ波がマ
イクロ波モード変換２および石英窓３を介してプラズマ
室４に供給され、反応性ガスがガス配管５によりプラズ
マ室４に供給される。
基づいて説明する。なお、1Pa=0.75x10-2Torrであり、
ガス流量は実流量により記載した。図１は本発明に係る
低ガス圧エッチング方法で用いる、発散磁界により制御
されたECRプラズマ装置のブロック図である。符号１で
示すECRプラズマ装置では、2.45Ghz のマイクロ波がマ
イクロ波モード変換２および石英窓３を介してプラズマ
室４に供給され、反応性ガスがガス配管５によりプラズ
マ室４に供給される。
【００１１】反応性プラズマとしてのECRプラズマは、
上述したマイクロ波とECRプラズマ発生用第１磁気コイ
ル６、同じく第２磁気コイル７が形成する875Gの磁場を
用いた電子サイクロトロン共鳴により、反応性ガスが10
-3Torr（約10-1Pa）以下の低ガス圧、例えば5x10-4Torr
で励起されて生成される。そして、生成されたECRプラ
ズマは、磁気コイル６，７がエッチング室８に同時に形
成する発散磁場により、プラズマ流として試料台９まで
引き出されてエッチング（パターン形成）に使用され
る。
上述したマイクロ波とECRプラズマ発生用第１磁気コイ
ル６、同じく第２磁気コイル７が形成する875Gの磁場を
用いた電子サイクロトロン共鳴により、反応性ガスが10
-3Torr（約10-1Pa）以下の低ガス圧、例えば5x10-4Torr
で励起されて生成される。そして、生成されたECRプラ
ズマは、磁気コイル６，７がエッチング室８に同時に形
成する発散磁場により、プラズマ流として試料台９まで
引き出されてエッチング（パターン形成）に使用され
る。
【００１２】反応性ガスの構成を除く ECRプラズマ装置
の構成は、特開昭６０−１２０５２５号に開示されたEC
R 反応性イオンエッチング方法と同一であり、ここでは
詳細な説明は省略する。なお、プラズマ流の形状補正用
磁気コイル１０は、エッチング試料１１の表面にプラズ
マ流を垂直に入射させるために配置されている。本発明
は、ガス配管５より供給される反応性ガスとして、ハロ
ゲン元素の中でフッ素のみを含みかつ炭素を含まないガ
ス（SF6など） 、一酸化炭素ガスおよび酸素ガスからな
る混合ガスを用いる。
の構成は、特開昭６０−１２０５２５号に開示されたEC
R 反応性イオンエッチング方法と同一であり、ここでは
詳細な説明は省略する。なお、プラズマ流の形状補正用
磁気コイル１０は、エッチング試料１１の表面にプラズ
マ流を垂直に入射させるために配置されている。本発明
は、ガス配管５より供給される反応性ガスとして、ハロ
ゲン元素の中でフッ素のみを含みかつ炭素を含まないガ
ス（SF6など） 、一酸化炭素ガスおよび酸素ガスからな
る混合ガスを用いる。
【００１３】図２は反応性ガスとして流量が5sccmの六
フッ化硫黄ガスと、流量がx sccm の一酸化炭素ガスか
らなる混合ガスにおける、一酸化炭素ガスによるアンダ
ーカット抑制効果を示す図である。同図において、左の
縦軸には、単結晶珪素のエッチング速度(nm/分)が表示
され、右の縦軸には、アンダーカットの量(nm/分)が表
示され、横軸には、一酸化炭素ガスの流量x sccmを表示
している。ここでは、酸化珪素をエッチングマスクとし
て、単結晶珪素のエッチングを 4.0x10-4Torr の低ガス
圧で行った。なお、マイクロ波パワーは400 Wである。
フッ化硫黄ガスと、流量がx sccm の一酸化炭素ガスか
らなる混合ガスにおける、一酸化炭素ガスによるアンダ
ーカット抑制効果を示す図である。同図において、左の
縦軸には、単結晶珪素のエッチング速度(nm/分)が表示
され、右の縦軸には、アンダーカットの量(nm/分)が表
示され、横軸には、一酸化炭素ガスの流量x sccmを表示
している。ここでは、酸化珪素をエッチングマスクとし
て、単結晶珪素のエッチングを 4.0x10-4Torr の低ガス
圧で行った。なお、マイクロ波パワーは400 Wである。
【００１４】特性２１は単結晶珪素のエッチング速度、
特性２２はエッチング深さが 300nmのと単結晶珪素に発
生するアンダーカット量を示す。特性２１から分かるよ
うに、単結晶珪素のエッチング速度は一酸化炭素ガスの
混合量の増大に伴って減少するが、2 sccmの混合でも、
六フッ化硫黄ガス単体でのエッチングと比較して４０％
程度の減少である。一方、特性２２から分かるように、
アンダーカット量も一酸化炭素ガスの混合量の増大に伴
って減少し、2 sccmの混合では、ほとんどアンダーカッ
トは発生しない。このように一酸化炭素ガスは、単結晶
珪素のエッチングを停止することなく、アンダーカット
を強く抑制することがわかる。
特性２２はエッチング深さが 300nmのと単結晶珪素に発
生するアンダーカット量を示す。特性２１から分かるよ
うに、単結晶珪素のエッチング速度は一酸化炭素ガスの
混合量の増大に伴って減少するが、2 sccmの混合でも、
六フッ化硫黄ガス単体でのエッチングと比較して４０％
程度の減少である。一方、特性２２から分かるように、
アンダーカット量も一酸化炭素ガスの混合量の増大に伴
って減少し、2 sccmの混合では、ほとんどアンダーカッ
トは発生しない。このように一酸化炭素ガスは、単結晶
珪素のエッチングを停止することなく、アンダーカット
を強く抑制することがわかる。
【００１５】図３は本発明の実施の形態を示す低ガス圧
プラズマエッチング方法により、単結晶珪素と酸化珪素
をエッチングした場合について、それぞれのエッチング
速度と両者の選択比を示す図である。ここでは、流量が
5sccmの六フッ化硫黄ガス、流量が2.5sccmの一酸化炭
素ガス、流量が2.5sccmのアルゴンガスおよび流量がysc
cmの酸素ガスからなる混合ガスによるものである。同図
において、左の縦軸には、単結晶珪素と酸化珪素のエッ
チング速度(nm/分) が表示され、右の縦軸には、単結晶
珪素と酸化珪素に対する単結晶珪素のエッチング選択比
が表示され、横軸には、酸素ガスの流量が表示されてい
る。
プラズマエッチング方法により、単結晶珪素と酸化珪素
をエッチングした場合について、それぞれのエッチング
速度と両者の選択比を示す図である。ここでは、流量が
5sccmの六フッ化硫黄ガス、流量が2.5sccmの一酸化炭
素ガス、流量が2.5sccmのアルゴンガスおよび流量がysc
cmの酸素ガスからなる混合ガスによるものである。同図
において、左の縦軸には、単結晶珪素と酸化珪素のエッ
チング速度(nm/分) が表示され、右の縦軸には、単結晶
珪素と酸化珪素に対する単結晶珪素のエッチング選択比
が表示され、横軸には、酸素ガスの流量が表示されてい
る。
【００１６】特性３１は単結晶珪素のエッチング速度に
ついて酸素ガス混合量依存性を示し、特性３２は酸化珪
素のエッチング速度について同依存性を示し、さらに、
特性３３は単結晶珪素と酸化珪素とのエッチング選択比
について同依存性を示す。なお、アンダーカットを防止
するために一酸化炭素ガスの混合量を増大すると、 ECR
放電が不安定となる。アルゴンガスは不活性ガスであ
り、エッチング特性に大きな影響を与えることなくECR
放電を安定化するために必要である。
ついて酸素ガス混合量依存性を示し、特性３２は酸化珪
素のエッチング速度について同依存性を示し、さらに、
特性３３は単結晶珪素と酸化珪素とのエッチング選択比
について同依存性を示す。なお、アンダーカットを防止
するために一酸化炭素ガスの混合量を増大すると、 ECR
放電が不安定となる。アルゴンガスは不活性ガスであ
り、エッチング特性に大きな影響を与えることなくECR
放電を安定化するために必要である。
【００１７】特性３１から分かるように、単結晶珪素の
エッチング速度は酸素ガスの混合量の増大に伴って減少
するが、3.5 sccmの混合でも、酸素ガスを混合しない場
合のエッチングと比較して４５％程度の減少である。一
方、特性３２から分かるように、酸化珪素のエッチング
速度も酸素ガスの混合量の増大に伴って減少し、3.5scc
mの混合では９０％程度も減少する。酸化珪素のエッチ
ングはほとんど停止する。このように酸素ガスは、単結
晶珪素のエッチングより酸化珪素のエッチングに強く影
響してほとんどエッチングを停止させることができる。
特性３３から分かるように、単結晶珪素と酸化珪素との
エッチング選択比は酸素ガスの混合量の増大とともに高
くなり、3.5sccm の混合では30程度まで向上する。
エッチング速度は酸素ガスの混合量の増大に伴って減少
するが、3.5 sccmの混合でも、酸素ガスを混合しない場
合のエッチングと比較して４５％程度の減少である。一
方、特性３２から分かるように、酸化珪素のエッチング
速度も酸素ガスの混合量の増大に伴って減少し、3.5scc
mの混合では９０％程度も減少する。酸化珪素のエッチ
ングはほとんど停止する。このように酸素ガスは、単結
晶珪素のエッチングより酸化珪素のエッチングに強く影
響してほとんどエッチングを停止させることができる。
特性３３から分かるように、単結晶珪素と酸化珪素との
エッチング選択比は酸素ガスの混合量の増大とともに高
くなり、3.5sccm の混合では30程度まで向上する。
【００１８】なお、本実施の形態では、ハロゲン元素の
中でフッ素のみを含みかつ炭素を含まないガスとして、
SF6を用いたが、これに限定されずＮＦ3を用いてもよく
種々の選択が可能である。
中でフッ素のみを含みかつ炭素を含まないガスとして、
SF6を用いたが、これに限定されずＮＦ3を用いてもよく
種々の選択が可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
ガス圧プラズマエッチング方法において、反応性ガスと
して、ハロゲン元素の中でフッ素のみを含みかつ炭素を
含まないガス、一酸化炭素ガス、酸素ガス、およびアル
ゴンからなる混合ガスを用いることにより、珪素などの
半導体材料についてアンダーカットを抑制した高精度な
加工特性を維持して、酸化珪素薄膜とのエッチング選択
性を充分に高くすることが可能となる。その結果、フッ
素系ガスの反応性プラズマを用いた半導体材料や金属材
料などの高精度加工を酸化珪素との高い選択比を必要と
する適用領域に拡大することができる。
ガス圧プラズマエッチング方法において、反応性ガスと
して、ハロゲン元素の中でフッ素のみを含みかつ炭素を
含まないガス、一酸化炭素ガス、酸素ガス、およびアル
ゴンからなる混合ガスを用いることにより、珪素などの
半導体材料についてアンダーカットを抑制した高精度な
加工特性を維持して、酸化珪素薄膜とのエッチング選択
性を充分に高くすることが可能となる。その結果、フッ
素系ガスの反応性プラズマを用いた半導体材料や金属材
料などの高精度加工を酸化珪素との高い選択比を必要と
する適用領域に拡大することができる。
【図１】 本発明に係る低ガス圧プラズマエッチング方
法で用いる、 発散磁界により制御されたECRプラズマ装
置のブロック図である。
法で用いる、 発散磁界により制御されたECRプラズマ装
置のブロック図である。
【図２】 本発明に係る低ガス圧プラズマエッチング方
法において、六フッ化硫黄ガスを用いた単結晶珪素のエ
ッチングにおける一酸化炭素ガスの混合によるアンダー
カットの抑制効果を示す図である。
法において、六フッ化硫黄ガスを用いた単結晶珪素のエ
ッチングにおける一酸化炭素ガスの混合によるアンダー
カットの抑制効果を示す図である。
【図３】 本発明に係る低ガス圧プラズマエッチング方
法において、単結晶珪素のエッチング速度、酸化珪素の
エッチング速度、および両者の選択比を示す図である。
法において、単結晶珪素のエッチング速度、酸化珪素の
エッチング速度、および両者の選択比を示す図である。
１……ECR プラズマ装置、２……マイクロ波モード変換
器、３……石英窓、４……プラズマ室、５……ガス配
管、６……ECR プラズマ発生用第１磁気コイル、７……
ECRプラズマ発生用第２磁気コイル、８……エッチング
室、９……試料台、１０……補正用磁気コイル、１１…
…エッチング試料。
器、３……石英窓、４……プラズマ室、５……ガス配
管、６……ECR プラズマ発生用第１磁気コイル、７……
ECRプラズマ発生用第２磁気コイル、８……エッチング
室、９……試料台、１０……補正用磁気コイル、１１…
…エッチング試料。
Claims (2)
- 【請求項１】 反応性ガスを真空容器内に導入してプラ
ズマを生成し、プラズマエッチングによりパターン加工
を行う低ガス圧プラズマエッチング方法において、 前記反応性ガスは、ハロゲン元素の中でフッ素のみを含
みかつ炭素を含まないガス、一酸化炭素ガス、酸素ガス
およびアルゴンからなる混合ガスとしたことを特徴とす
る低ガス圧プラズマエッチング方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の低ガス圧プラズマエッチ
ング方法において、前記プラズマは、マイクロ波パワー
と磁界を用いて、電子サイクロトロン共鳴によって生成
したことを特徴とする低ガス圧プラズマエッチング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9268589A JPH11111686A (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 低ガス圧プラズマエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9268589A JPH11111686A (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 低ガス圧プラズマエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111686A true JPH11111686A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17460639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9268589A Pending JPH11111686A (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 低ガス圧プラズマエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11111686A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500360B1 (ko) * | 2002-01-26 | 2005-07-12 | 고등기술연구원연구조합 | 고효율 상압 마이크로웨이브 플라즈마시스템 |
| JP2012507144A (ja) * | 2008-10-23 | 2012-03-22 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ助長酸化を使用したパッシベーションを伴うシリコンエッチング方法及び装置 |
| US9018098B2 (en) | 2008-10-23 | 2015-04-28 | Lam Research Corporation | Silicon etch with passivation using chemical vapor deposition |
| US9865472B2 (en) | 2007-12-21 | 2018-01-09 | Lam Research Corporation | Fabrication of a silicon structure and deep silicon etch with profile control |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS641236A (en) * | 1987-03-20 | 1989-01-05 | Applied Materials Inc | Method for selectively etching thin film and gas mixture used therefor |
| JPH053181A (ja) * | 1990-07-30 | 1993-01-08 | Sony Corp | ドライエツチング方法 |
| JPH0521398A (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-29 | Sony Corp | ドライエツチング方法 |
-
1997
- 1997-10-01 JP JP9268589A patent/JPH11111686A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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